마이크로파에 의하여 가열된 에멀젼의 온도 예측

국문 초록 (Abstract)

마이크로파에 의하여 가열된 에멀젼의 온도 예측 홍주희·김덕찬서울시립대학교 공과대학 화학공학과산업 현장과 생활 폐수에서 다량 발생하는 에멀젼의 분리를 위한 기존의 물리적·화학적 방법들은 복잡한 처리 공정과 2차 오염의 발생 뿐 아니라 고가의 처리비용 등의 문제점들을 가지고 있다. 이러한 문제점들을 감소시키기 위해 최근에는 마이크로파 가열에 의한 에멀젼 분리에 관한 연구가 이루어지고 있다. 마이크로 파는 선택적인 내부 가열이 가능하기 때문에, 점도가 높은 에멀젼에 적용이 가능하다. 가열에 의한 에멀젼 분리는 합체(coalescence)와 침강(sedimentation)의 두 공정에 의하여 이루어지며, 이 공정들은 온도에 대하여 크게 영향을 받는다. 그럼으로, 마이크로파 가열에 의한 에멀젼 분리시 가장 중요한 인자로써 작용하는 온도의 예측은 에너지 절약과 처리비용의 절감 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 유한 차분법(finite difference method)에 의하여 마이크로파가 조사된 에멀젼의 온도를 예측하였으며, 이때 연속상(continuous phase)과 분산상(disperse phase) 사이의 온도 차이와 대류(convective) 현상에 의한 공기로의 열 손실(heat loss)은 무시되었다. 에멀젼의 밀도(density)와 비열(specific heat)은 혼합 규칙(mixing rule)에 의하여 계산되었으며, 유전 특성(dielectric properties)들은 Mudget식에 의하여 구하였다. 에얼젼 분리가 이루어지는 50°C이상의 온도에서는 10%이내의 오차를 나타내었다.