정답이 있는 반응기 크기 결정(CSTR 및 PFR) 학습지

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1.쉬움
V = ?, k = 0.1 min⁻¹Q = 10 L/minX = 75%

k = 0.1 min⁻¹인 액상 1차 반응 A → B를 10 L/min으로 공급되는 연속 교반 탱크 반응기(CSTR)에서 수행한다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. A의 전환율 75%를 얻기 위한 반응기 부피 V을(를) 리터 단위로 구하시오.

Q = 10 L/mink = 0.1 min⁻¹X = 75%
V = L
2.쉬움
V = ?, k = 0.08 min⁻¹Q = 5 L/minX = 60%

k = 0.08 min⁻¹인 액상 1차 반응 A → B를 5 L/min으로 공급되는 연속 교반 탱크 반응기(CSTR)에서 수행한다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. A의 전환율 60%를 얻기 위한 반응기 부피 V을(를) 리터 단위로 구하시오.

Q = 5 L/mink = 0.08 min⁻¹X = 60%
V = L
3.보통
Q = 20 L/minX = 80%V = ?, k = 0.4 min⁻¹

k = 0.4 min⁻¹인 액상 1차 반응 A → B를 20 L/min으로 공급되는 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 수행한다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. A의 전환율 80%를 얻기 위한 반응기 부피 V을(를) 리터 단위로 구하시오.

Q = 20 L/mink = 0.4 min⁻¹X = 80%
V = L
4.보통
QX = 90%CSTR과 같은 Q, k, X

액상 1차 반응이 전환율 90%에 도달해야 한다. 공급 유량, 속도 상수, 전환율이 같을 때 CSTR은 PFR보다 몇 배 커야 하는가? 비 VCSTR/VPFR을(를) 구하시오.

X = 90%1차 반응, 같은 k와 Q
VCSTR/VPFR =
5.어려움
V = 800 LV = 800 LQ = 80 L/minX = ?

액상 1차 반응(k = 0.4 min⁻¹)이 직렬로 연결된 같은 크기의 CSTR 두 개(각각 800 L)에서 진행된다. 공급 유량은 80 L/min, 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 전체 전환율 X을(를) 퍼센트로 구하시오.

V = 800 L (×2)Q = 80 L/mink = 0.4 min⁻¹
X = %
6.어려움
V = 800 LV = 800 LQ = 40 L/minX = ?

액상 1차 반응(k = 0.25 min⁻¹)이 직렬로 연결된 같은 크기의 CSTR 두 개(각각 800 L)에서 진행된다. 공급 유량은 40 L/min, 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 전체 전환율 X을(를) 퍼센트로 구하시오.

V = 800 L (×2)Q = 40 L/mink = 0.25 min⁻¹
X = %

정답표

  1. 1. V = 300 L
  2. 2. V = 93.75 L
  3. 3. V = 80.47 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 3.909
  5. 5. X = 96 %
  6. 6. X = 97.22 %

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