이온교환막 필요면적

이온교환막 필요면적: 설계와 적용에 관한 종합적인 안내

 

1. 소개: 이온교환막의 역할과 필요성

이온교환막이란 무엇이며, 어떤 공정에서 필요한지 소개.

 

2. 이온교환막의 작동 원리와 특성

이온교환막의 작동 원리와 여러 종류의 이온교환막이 갖는 특성에 대한 설명.

 

3. 이온교환막 설계의 기본 원칙

이온교환막 설계 시 고려해야 할 기본 원칙과 설계 변수에 대한 안내.

 

4. 필요면적 산정을 위한 기본 식 도출

이온교환막 필요면적을 산정하는 데 사용되는 기본적인 식 도출.

 

5. 이온교환막의 종류에 따른 설계 고려 사항

이온교환막의 종류에 따라 필요한 면적이 어떻게 달라지는지 설명.

 

6. 환경 요인에 따른 이온교환막 필요면적의 변화

환경 요인이 이온교환막 필요면적에 미치는 영향에 대한 고찰.

 

7. 이온교환막 설계의 최적화 방법

이온교환막 설계에서 최적의 결과를 얻기 위한 다양한 최적화 방법 소개.

 

8. 예제: 특정 화학공정에서의 이온교환막 필요면적 계산

특정 화학공정의 조건을 고려하여 이온교환막 필요면적을 계산하는 예제 제시.

 

9. 이온교환막 설계의 현대적인 도구와 기술

현대적인 소프트웨어와 기술을 활용하여 이온교환막 설계를 더욱 효율적으로 하는 방법 소개.

 

10. 결론:이온교환막 설계의 중요성과 미래 전망

 이온교환막 설계가 어떻게 화학공정 및 산업에 중요한 역할을 하는지 종합적 결론.

 

이온교환막 필요면적

S = 26.8(Cf-Cp)·W·(1/A)·(1/η)

S : 소요막 면적(㎠)

A : 전류밀도(A/㎤)

Cf : 원수 농도(epm)

Cp : 처리수농도(epm)

W : 처리수량(㎥/hr)

η : 전류효율

예제>

Cu2+ 20mg/L를 함유한 배수 10㎥/hr를 전기투석법으로 처리하여 1mg/L까지 처리하고 자 한다. 다른 조건이 일정하다고 할 경우 Cu2+ 가 80mg/L를 함유한 배수를 처리할 경 우, 양이온 교환막의 소요면적은 몇배로 해야 하는가?

<해설>

막소요면적 S는 (Cf-Cp)에 비례한다. 증가배수

= (80-1)/(20-1)

= 4.16배