정답이 있는 반응기 크기 결정(CSTR 및 PFR) 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
V = 250 L, k = 0.05 min⁻¹Q = 100 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?

액상 1차 반응 A → B(k = 0.05 min⁻¹)가 250 L 연속 교반 탱크 반응기(CSTR)에서 진행된다. 공급물은 100 L/min, CA0 = 1 mol/L로 들어온다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 출구 농도 CA을(를) 구하시오.

V = 250 LQ = 100 L/mink = 0.05 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
2.쉬움
V = 1500 L, k = 0.05 min⁻¹Q = 5 L/minCA0​ = 0.5 mol/LCA​ = ?

액상 1차 반응 A → B(k = 0.05 min⁻¹)가 1500 L 연속 교반 탱크 반응기(CSTR)에서 진행된다. 공급물은 5 L/min, CA0 = 0.5 mol/L로 들어온다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 출구 농도 CA을(를) 구하시오.

V = 1500 LQ = 5 L/mink = 0.05 min⁻¹CA0 = 0.5 mol/L
CA = mol/L
3.보통
QX = 60%CSTR과 같은 Q, k, X

액상 1차 반응이 전환율 60%에 도달해야 한다. 공급 유량, 속도 상수, 전환율이 같을 때 CSTR은 PFR보다 몇 배 커야 하는가? 비 VCSTR/VPFR을(를) 구하시오.

X = 60%1차 반응, 같은 k와 Q
VCSTR/VPFR =
4.보통
Q = 50 L/minX = 50%V = ?, k = 0.05 min⁻¹

k = 0.05 min⁻¹인 액상 1차 반응 A → B를 50 L/min으로 공급되는 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 수행한다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. A의 전환율 50%를 얻기 위한 반응기 부피 V을(를) 리터 단위로 구하시오.

Q = 50 L/mink = 0.05 min⁻¹X = 50%
V = L
5.어려움
Q = 50 L/minX = ?V = 800 L

액상 1차 반응(k = 0.25 min⁻¹)이 50 L/min으로 공급되는 800 L 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 진행된다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 전환율 X을(를) 퍼센트로 구하시오.

V = 800 LQ = 50 L/mink = 0.25 min⁻¹
X = %
6.어려움
Q = 10 L/minX = ?V = 400 L

액상 1차 반응(k = 0.05 min⁻¹)이 10 L/min으로 공급되는 400 L 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 진행된다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 전환율 X을(를) 퍼센트로 구하시오.

V = 400 LQ = 10 L/mink = 0.05 min⁻¹
X = %

정답표

  1. 1. CA = 0.8889 mol/L
  2. 2. CA = 0.03125 mol/L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 1.637
  4. 4. V = 693.1 L
  5. 5. X = 98.17 %
  6. 6. X = 86.47 %

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