2015-12-18
org.kosen.entty.User@3b165240
조윤환(brmdolee)
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CO2 가스가 채워져 있는 반응기에 산소(O2)를 투입해서 CO2를 모두 산소로 치환하고자 합니다.
산소를 실린더로 투입할 예정인데 몇 통이나 투입해야할지 계산하고 싶은데, 계산 방법을 알고 싶습니다.
반응기 체적: 5 m3
온도: 상온(20도)
반응기 압력: 1 atm
산소투입방법: 실린더
미리 감사 드립니다.
산소를 실린더로 투입할 예정인데 몇 통이나 투입해야할지 계산하고 싶은데, 계산 방법을 알고 싶습니다.
반응기 체적: 5 m3
온도: 상온(20도)
반응기 압력: 1 atm
산소투입방법: 실린더
미리 감사 드립니다.
- 질소
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답변 2
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답변
김종수님의 답변
2015-12-18- 2
반응기의 모양을 모르겠어서 실린더로 산소를 주입했을떄 flow가 어떤식으로 형성되는지는 모르겠습니다만 들어간 산소부피만큼의 이산화탄소가 배출된다고 가정 하면 반응기 체적 그대로의 부피만큼 산소를 주입하면 되겠네요 만약 산소통의 부피를 모르고 질량만 알수 있다고 하면 아보가드로 법칙에의해 같은 체적의 기체는 같은 양의 몰수를 지니므로 몰수비를 이용해서 계산하면 될거 같습니다.
확실한 실험적 계산을 위해선 반응기의 모양, 실린더의 크기 및 주입 위치 등 더 자세한 정보가 필요할거 같습니다.
김종수(kjskumal) 2015-12-19음... 정확히 필요한 산소양은 모르겠습니다만 용액을 거쳐서 산소를 주입하는 것이면 flow 속도가 매우 작기 때문에 이산화탄소와 섞인 뒤에 혼합가스가 배출될테니 mole to mole 치환은 힘들거 같네요 이산화탄소가 비중이 산소보다 크긴하지만 별로 차이가 나지 않고 기체는 거의 바로 섞이기 떄문에 이산화탄소가 산소 밑으로 깔려서 배출이 안될거 같지는 않고요 단지 반응기내 산소 함량을 높이고 이산화탄소를 낮추려 할수록 확률적으로 더 많은 산소가 주입되어야 할거 같습니다.
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답변
김정렬님의 답변
2015-12-21- 2
덧글을 보고 답변을 드리고자 합니다.
상부에 배기밸브를 열고, 하부에 산소 실린더의 유량계에 10리터/분, 5기압이면 걸면 빨리 치환될 것으로 보입니다. 하지만 이런 방식은 전체적으로 치환하기에는 시간이 많이 걸립니다. 해서 상부 배기 밸브에 작은 용량의 진공펌프를 달아서 이산화탄소를 빼면서 산소로 충진하면 되겠습니다. 시간은 진공펌프 배기량이 20리터/분 이라면 5000/20으로 최소 시간이 걸리겠습니다. 조금더 진공펌프를 가동하여 전체적으로 치환되도록 하시면 좋겠습니다.
답변 감사합니다. 반응기의 형태는 아래위로 길쭉한 실린더 형태로 직경은 약 2m 가량 됩니다. 실제는 전체 체적이 10m3인데, 액체 반응물이 5m3 채워져 있는 상태이기 때문에 기체가 주입될 수 있는 공간은 5 m3 입니다. 가스는 수직으로 반응기 하단에서 약 1m 높이 위치로 공급되기 때문에 용액을 통과해서 반응기로 주입되며 가스 방출공은 반응기 최상단에 위치해 있습니다.
제가 어려워하는 부분 중 하나는 이산화탄소가 산소보다 무거운 기체이기 때문에 산소를 주입했을 때 이산화탄소가 mole to mole로 치환이 가능할지에 대한 부분 입니다.