학회 | 한국화학공학회 |
학술대회 | 2002년 봄 (04/26 ~ 04/27, 강원대학교) |
권호 | 8권 1호, p.613 |
발표분야 | 분리기술 |
제목 | 비뉴튼 액체에서 이산화탄소의 흡수. I. 점탄성특성의 영향 |
초록 | 기체흡수는 분리공정에 관한 대표적인 단위조작으로서, 가스의 정제, 유해성분의 제거 등에 사용되며, 특히 액체에 흡수된 기체가 액상에서 반응하는 화학흡수는 유용한 물질을 합성하는 수단으로 널리 이용되고 있다. 따라서 기체 흡수는 그 사용 범위가 넓을 뿐만 아 니라 1910년경부터 시작하여 오래전부터 많은 연구가 진행되어 왔다. 근래에 와서 비뉴튼 액체 또는 슬러리에 기체흡수가 일어날 경우의 흡수 메카니즘에 대한 해석은 수용액 또는 뉴튼액체에서의 흡수메카니즘에 대한 기존의 모델과 상이한 결과를 나 타내었다. Wickramasinghe[1]등은 모세관법을 이용하여 KCl의 확산계수를 측정하였으며, 용액의 탄 성도에 비례하여 용질의 확산도가 증가한다고 하였다. Randade와 Ulbrecht[2]는 기-액 접촉 교반조에서 수용액에 폴리머 첨가가 기-액 물질전달에 미치는 영향에 대하여 실험하였으며, 같은 농도에서 PAA가 CMC보다 더 부피 물질전달계수 (volumetric mass transfer coefficient, kL·a)에 영향이 많음을 밝혔고, 경험식을 제시하였다. Suh[3] 등은 기포탑에서 수용액상으로 sucrose, xanthan, polyacrylamide 및 xanthan과 polyacrylamide를 혼합하여 제조한 점탄성 액체를 사용하여 이들의 첨가가 기-액 물질전달에 미치는 영향을 점도, psudoplasticity 및 점탄성도등을 사용하여 살펴보았으며, 탄성도를 나타내는 Weisenberg수 가 낮은 영역에서 kL·a에 영향을 미친다고 하였다. Nakanoh[4] 등은 기포탑에서 산소를 뉴톤 및 비뉴톤 액체에 대한 기-액 흡수실험을 행하였으며, Deborah수를 사용하여 유체의 탄성도를 나타내었고, 유체의 탄성도가 증가할수록 kL·a값이 증가한다고 하였으며, Deborah수를 포함하는 관계식을 제시하였다. 이러한 연구결과들은 액체의 탄성도의 증가가 기-액 물질전달을 촉진시키는 효과가 있음을 제시하고 있으나, 흡수제로 사용된 액체가 수 용액에 국한되어있다. 슬러리계의 생화학반응기에서 CO2의 거동은 뉴튼액체에서의 거동과 상이한 현상을 나타 내기 때문에 비뉴튼 액체에 흡수된 CO2의 물질전달 메카니즘 규명은 생화학반응기 설계의 기본자료로서 매우 필요하다. 따라서 본 연구에서는 연속상이 비뉴튼 액체, 분산상이 CO2와 반응하는 수용액상으로 형성된 w/o 에멀션에 CO2의 흡수에 관한 현상을 해석하기 위한 연 구의 첫단계로서 polybutene (PB)와 polyisobutylene (PIB) 벤젠용액의 비뉴튼액체에 CO2의 흡수속도에 미치는 영향을 검토하였다. |
저자 | 손세곤, 손인조, 박대원, 박상욱 |
소속 | 부산대 |
키워드 | Gas absorption; carbondioxide; non-Newtonian liquid; viscoelasticity; |
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원문파일 | 초록 보기 |