정답이 있는 반응기 크기 결정(CSTR 및 PFR) 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
τ = ?k = 0.25 min⁻¹X = 75%

k = 0.25 min⁻¹인 액상 1차 반응이 정상 상태의 CSTR에서 진행된다. 전환율 75%에 도달하는 데 필요한 공간 시간 τ은(는) 얼마인가?

k = 0.25 min⁻¹X = 75%
τ = min
2.쉬움
V = ?, k = 0.08 min⁻¹Q = 50 L/minX = 50%

k = 0.08 min⁻¹인 액상 1차 반응 A → B를 50 L/min으로 공급되는 연속 교반 탱크 반응기(CSTR)에서 수행한다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. A의 전환율 50%를 얻기 위한 반응기 부피 V을(를) 리터 단위로 구하시오.

Q = 50 L/mink = 0.08 min⁻¹X = 50%
V = L
3.보통
QX = 70%CSTR과 같은 Q, k, X

액상 1차 반응이 전환율 70%에 도달해야 한다. 공급 유량, 속도 상수, 전환율이 같을 때 CSTR은 PFR보다 몇 배 커야 하는가? 비 VCSTR/VPFR을(를) 구하시오.

X = 70%1차 반응, 같은 k와 Q
VCSTR/VPFR =
4.보통
Q = 25 L/minX = 70%V = ?, k = 0.3 min⁻¹

k = 0.3 min⁻¹인 액상 1차 반응 A → B를 25 L/min으로 공급되는 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 수행한다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. A의 전환율 70%를 얻기 위한 반응기 부피 V을(를) 리터 단위로 구하시오.

Q = 25 L/mink = 0.3 min⁻¹X = 70%
V = L
5.어려움
V = 150 LV = 150 LQ = 40 L/minX = ?

액상 1차 반응(k = 0.5 min⁻¹)이 직렬로 연결된 같은 크기의 CSTR 두 개(각각 150 L)에서 진행된다. 공급 유량은 40 L/min, 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 전체 전환율 X을(를) 퍼센트로 구하시오.

V = 150 L (×2)Q = 40 L/mink = 0.5 min⁻¹
X = %
6.어려움
Q = 50 L/minX = ?V = 200 L

액상 1차 반응(k = 0.1 min⁻¹)이 50 L/min으로 공급되는 200 L 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 진행된다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 전환율 X을(를) 퍼센트로 구하시오.

V = 200 LQ = 50 L/mink = 0.1 min⁻¹
X = %

정답표

  1. 1. τ = 12 min
  2. 2. V = 625 L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 1.938
  4. 4. V = 100.3 L
  5. 5. X = 87.9 %
  6. 6. X = 32.97 %

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