공간속도와 선속도

공간속도와 선속도의 정의

활성탄 여과에서 공간속도와 선속도는 같은 유량을 서로 다른 기준으로 나눈 값이다.

공간속도는 활성탄 층 부피 기준이고, 선속도는 여과지 바닥 면적 기준이다.

두 값을 구분하지 못하면 접촉시간 계산과 설계 유량 산정에서 감점이 나온다.

정의식과 접촉시간

공간속도는 단위 시간에 들어온 유량을 충전된 활성탄 부피로 나눈 값이다.

단위는 1/h이다. 선속도는 유량을 여층 단면적으로 나눈 값이고, 단위는 m/h다.

공상접촉시간 EBCT는 층 높이를 선속도로 나눈 값이며, 공간속도의 역수와 같다.

두 값은 분리해 계산하고, 답안에서도 기준을 구분해 쓴다.

계산 예제

이번에는 처리유량 1,000 m³/h, 활성탄 층 부피 100 m³인 경우를 계산한다.

공간속도는 1,000 ÷ 100으로 10 h⁻¹이고, 접촉시간은 1 ÷ 10 h, 즉 6분이다.

접촉시간 6분은 기준 10분보다 짧으므로 층 높이나 유량을 조정해야 한다.

이제 값만 바꿔 직접 풀어 보자.

헷갈리는 점과 운전 영향

공간속도는 층 부피, 선속도는 여과 단면적을 분모로 쓴다는 점이 핵심이다.

선속도가 기준보다 높으면 흡착대가 충분히 발달하지 못해 탁질누출이 먼저 나타난다.

반대로 선속도를 지나치게 낮추면 여지 면적과 설비 비용이 커진다.

결국 두 값은 처리 성능과 경제성 사이의 균형을 찾는 변수다.

정리

공간속도와 선속도를 한눈에 정리한다.

공간속도는 유량을 층 부피로, 선속도는 유량을 여과 단면적으로 나눈다.

설계에서는 선속도와 접촉시간을 함께 본다.

이 구분을 놓치면 접촉시간 계산과 설계 유량 산정에서 감점이 나온다.