삼상유동층에서의 물질전달 특성

Abstract

기포탑 및 삼상 유동층(액체-기체-고체)에서의 물질전달계수와 접촉면적을 측정함에 의하여 6.64cm 내경, 180cm 높이의 투명한 관에서 연구되어졌다. 삼상 유동층에서는 carbonate/bicarbonate 완충용액과 carbon dioxide 기체 그리고 3가지 다른 크기의 입자를 각각 액상, 그리고 고상으로 하였다. 기체-액체간의 물질전달계수와 접촉면적에 대하여 액체유속 $(5.4 \sim 13.0cm/\sec)$, 기체유속 $(0.5 \sim 7.0cm/\sec)$, 액상의 이온강도 $(0.5 \sim 3.0 gion/\ell)$ 그리고 입자크기 $(1.7 \sim 6.0mm)$가 미치는 영향이 결정되었다. 단위면적 물질전달계수, $k_La$, 는 기체유속과 입자크기에 따라 증가하였으며 기체-액체간의 접촉면적, a, 는 기체유속, 입자크기, 그리고 액상 이온강도에 따라 증가하는 경향을 보였다. 단위체적 물질전달계수, $k_La$, 와 기체-액체 접촉면적, a, 에 관한 실험식이 기체유속, 액체유속, 입자크기, 그리고 액상의 이온강도의 함수로서 얻어졌으며, 액상 물질전달계수, $k_L$, 을 Schmidt수와 Reynolds수의 항으로 상관식을 구하여 물질전달 특성을 해석하였다.