화학공학실험 | 막분리

 

 

 

용매는 투과할 수 있고 용질은 거의 투과하지 못하는 막을 사이에 두고 농도가 다른 두 혼합용액을 갈라놓으면 농도가 낮은 용액으로부터 농도가 높은 용액으로 용매가 확산된다. 이 현상을 삼투라 한다. 농도가 진한 용액 측에 삼투압보다 더 높은 압력을 가하면 용매가 진한 용액으로부터 묽은 용액 쪽으로 확산하게 되는데 이 현상을 역삼투(reverse osmosis)라 한다. 본 실험에서는 역 삼투막을 이용한 무기물(NaCl 또는CaCl₂) 분리 시험을 행하여 용액의 농도, 온도 및 압력이 배재율과 투과속도에 미치는 영향을 알아본다.

 

 

실험 방법

1. 전도계 보정

1) 전도도 측정기를 표준용액으로 보정한다.

 

2) NaCl농도가 10ppm∽10000ppm까지 임의로 몇 개의 표준용액을 만들어 각각 전도도를 측정하고 수식화하여 표준곡선을 작성한다.

 

2. 순수 투과실험

1) 원료 탱크에 순수를 약 50리터 정도로 채운다.

 

2) 탱크 온도를 원하는 온도로 맞추고 전원을 연결한다.

 

3) 모든 밸브와 콕크를 열어 놓고 Low-Pressure Pump의 S/W를 올린다.

 

4) 원료탱크의 물이 원활하게 순환되고 있는가를 확인하고 Micro-filter housing의 공기가 모두 배출되기를 기다린다.

 

5) 유량계를 통하여 공기방울이 완전히 제거 되었나 확인하고 Feed bypass 밸브를 닫으면서 High-Pressure Pump의 S/W를 올려 High-Pressure Pump를 가동한다.

 

6) Feed bypass 밸브를 완전히 닫고 막 분리기의 출구 밸브를 이용하여 공급 압력을 원하는 압력으로 조절한다.

 

7) 정상상태에 도달하면 압력과 유량을 측정하고 투과액과 농축액 시료를 채취하여 전도도를 측정한다.

 

8) 순수 실험이 끝나면 탱크를 비우고 용액 투과 실험을 준비한다.

728x90

3. 용액 투과 실험

1) 5000ppm∽10000ppm 범위에서 임의로 NaCl수용액을 100L 준비한다.

1) 준비한 용액을 공급액 탱크에 넣고 순수 투과 실험과 같은 방법으로 실험을 수행한다.

 

4. Recycle에 의한 실험

1) 투과액 Line과 농축액 Line을 원료 탱크로 연결하여 재순환한다.

 

2) 순수투과 실험과 같은 방법으로 수돗물을 이용하여 실험을 수행한다.

 

3) 정상상태에 도달하면 압력과 유량을 측정하고 투과액과 농축액 시료를 채취하여 전도도를 측정한다.

 

 

 

[화학공학실험]막분리 레포트