반응이 끝난 후 증기 냉각 문제
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이렇습니다. 제 동료가 다니는 작은 사기업에 반응기가 있는데, 그 과정에서 발생하는 수증기가 제품의 품질에 영향을 미칩니다. 그래서 경영진은 수증기를 뜨겁지 않은 온도로 식히기 위해 파이프를 이용하고자 합니다. 그런데 얼마나 긴 파이프가 필요한지 계산하고 싶어서, 실제 경험이 없는 화학공학 졸업생인 저에게 어떻게 계산해야 하는지 물어보는 것입니다.구체적으로는 먼저 진공 펌프를 사용해 상압 반응기의 압력을 20kpa까지 낮춰야 하며, 반응기에서는 지속적으로 수증기가 발생하여 1시간에 약 7kg 정도가 됩니다.반응기 온도 190도.반응기와 진공펌프는 내경 8mm의 스테인리스관으로 연결되며, 관벽 두께는 1mm입니다.진공 펌프가 접촉하는 재료의 온도는 40도를 초과해서는 안 되며, 스테인리스관 외부의 공기 온도는 25도입니다.190도인 수증기를 40도의 물로 낮추려면 얼마나 긴 강관이 필요한가? 화학공학 원리를 보니, 지금은 Q=KA△Tm이라는 공식을 사용하여 계산하고 있습니다. 단계별로 계산하는 방법을 쓰는데(수증기가 20kpa에서 물의 끓는점인 60도까지 냉각되어 같은 온도의 물이 되고, 그 물이 다시 40도까지 냉각됨), 위의 공식을 각 단계에 적용합니다. 제가 생각하기에 이 방법이 맞는지 잘 모르겠습니다. 물을 이용해 냉각할 때는 14미터라는 수치가 나왔는데, 이제는 바람을 이용해 냉각시키려 하는데 K값을 어떻게 선택해야 할지 모르겠습니다.。답을 구해주세요.。위의 방법에는 많은 문제가 있을 수 있고, 방식 자체가 틀렸을 수도 있습니다. 화학 전문가분들께서 조언을 해주시면 감사하겠습니다.。。。
화학 업계 사람으로서 부끄럽습니다.。。아마 문제도 제대로 설명되지 않았을 거예요.。。。은행업은 정말 힘들어. 알았다면 차라리 화학업을 했을 거야.。