막분리결과

본문내용

line의 호스와 Concentrate line의 호스를 Recycle tank로 연결한다.
실험 결과
<순수>
압력
()
concentrate
유량측정 시간
permeate
유량측정 시간
LPM
concentrate
permeate
3
11.12
94.60
5
0.6
5
8.45
52.59
6.5
1.1
7
9.92
41.85
5.4
1.4
9
12.81
35.47
4
1.7
압력
()
농축(L/min)
정제(L/min)
3
5.39568
0.63425
5
7.10059
1.14090
7
6.04839
1.43369
9
4.68384
1.69157
압력이 3일 때():
농축유량(L/min):
정제유량(L/min):
압력이 5일 때():
농축유량(L/min):
정제유량(L/min):
압력이 7일 때():
농축유량(L/min):
정제유량(L/min):
압력이 9일 때():
농축유량(L/min):
정제유량(L/min):
< NaCl 3000ppm >
압력
()
전도도
concentrate
유량측정시간
permeate
유량측정시간
LPM
농축
ms
정제
㎲
concentrate
permeate
3
4.o
123.3
11.75
170.13
4.9
0.35
5
4.3
58.9
9.86
70.87
6.6
0.8
7
4.5
49.6
8.27
59.50
5.5
1.1
9
5.1
49.2
12.31
43.42
4
1.4
원수농도:4ms 3000ppm
압력
()
농축(L/min)
정제(L/min)
농축(㎳)
정제(㎲)
정제(㎳)
3
5.10638
0.352671
4.o
123.3
0.1233
5
7.08382
0.84662
4.3
58.9
0.0589
7
7.25514
1.00840
4.5
49.6
0.0496
9
4.87409
1.38185
5.1
49.2
0.0492
압력이 3일 때():
농축유량(L/min):
정제유량(L/min):
압력이 5일 때():
농축유량(L/min):
정제유량(L/min):
압력이 7일 때():
농축유량(L/min):
정제유량(L/min):
압력이 9일 때():
농축유량(L/min):
정제유량(L/min):
압력
()
R(배제도)
D(농축도)
1/J v
1/R
PERMEATE
농도(PPM)
CONCENTRATE
농도(PPM)
3
0.969175
0
2.83550
1.03181
83.246
2997.95
5
0.98528
0.075
1.18117
1.01494
38.6800
3243.185
7
0.98760
0.125
0.99167
1.01256
32.2442
3406.675
9
0.98770
0.275
0.72367
1.01245
31.9674
3897.145
압력이 3일 때():
PERMEATE농도(PPM) : 692.02×0.1233-2.08=83.246
CONCENTRATE농도(PPM):817.45×4-271.85=2997.95
압력이 5일 때():
PERMEATE농도(PPM) : 692.02×0.0589-2.08=38.6800
CONCENTRATE농도(PPM):817.45×4.3-271.85=3243.185
압력이 7일 때():
PERMEATE농도(PPM) : 692.02×0.0496-2.08=32.2442
CONCENTRATE농도(PPM):817.45×4.5-271.85=3406.675
압력이 9일 때():
PERMEATE농도(PPM) : 692.02×0.0492-2.08=31.9674
CONCENTRATE농도(PPM):817.45×5.1-271.85=3897.145
고찰
이번 막 분리 실험은 여러 가지 분리 공정 중에 삼투막을 이용하여 물질을 분리하는 실험이었다. 역삼투법은 주로 묽은 수용액으로부터 순수를 제조하는데 이용되지만 유기 용매의 정제에도 이용된다. 이 방법의 장점은 상온에서 분리가 가능하고, 상변화가 일어나지 않으므로 다량의 에너지의 공급이나 제거가 필요가 없다는 것이다.
이 실험에서 시료는 소금(NaCl)으로 하였고 농도, 온도, 압력을 변수로 하여 실험을 진행하였다. 실험에 앞서 Feed Tank에 순수를 채우고 시료가 잘 순환 되는지를 확인하기위해 수분동안 모터를 작동시키고 압력에 따른 유량을 체크하였다. 여기서 압력변화는 3,5,7,9로 하였고 식에서도 알 수 있듯이 압력이 커질수록 유속이 증가하는 것을 관찰할 수 있다. 이때 주의 할 점은 유속이 너무 빨라지면 호스가 탱크 밖으로 빠져나오는 경우가 있으므로 유의하여야 한다. 그 다음으로 용질인 NaCl을 섞어 3000ppm으로 만들어 같은 방법으로 진행하였다. NaCl이 충분히 녹도록 수분동안 순환시킨 후, 막을 통과하여 정제된 부분과 농축된 부분의 유량과 전도도를 측정하였는데, 위 그래프에서 보듯이 압력이 증가할수록 농축부의 농도가 높아지는 것을 알 수 있고 반면에 정제된 용액의 전도도는 감소된 것을 알 수 있다. 이때 유의할 점으로 전도도를 측정하고 나면 증류수에 넣어 0으로 보정하여주어야 한다. 그리고 배제도와 투과량과의 상관관계식인 Pusch의 선형모델을 이용하여 그 막의 효율을 구할 수 있는데 배제율이 높을수록 1에 가깝게 되고 국부용질 투과도가 작을수록 그 효율이 좋게 된다. 그런데 위 계산을 통해 보듯이 그 값이 1.0029로 1에 가깝기 때문에 유용한 막이라는 것을 알 수 있고 그 값들을 보면 비교적 잘 된 실험이라 할 수 있다.
이러한 막 분리는 정수용으로 대부분 쓰이고, 현재는 이런 막이 개량되어 해수로부터 음용수를 생산할 수 있다. 밑에 그림은 이런 막의 그림이다.
이번 실험은 분리 공정 과목에서 아직 배우지 않은 액체 분리중 막분리에 관한 실험 이었으며, 이론에 앞서 미리 실험을 하여 막분리에 대한 대략적인 내용을 알 수 있는 실험 이었다.
◈ 참고문헌
단위조작
http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=11&dir_id=110204&eid=uGFh9qrN7vQ8
4zfSurpM2jkPq6dQKMrW&qb=uLe60Liu
http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id=11&dir_id=110210&eid=2v74Xq0XtIbWzfX
XP4dO5UTubHcYeMLg&qb=uLe60Liu

키워드

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