k = 0.2 min⁻¹인 액상 1차 반응이 정상 상태의 CSTR에서 진행된다. 전환율 85%에 도달하는 데 필요한 공간 시간 τ은(는) 얼마인가?
정답이 있는 반응기 크기 결정(CSTR 및 PFR) 학습지
1.쉬움
k = 0.2 min⁻¹X = 85%
τ = min
2.쉬움
액상 1차 반응 A → B(k = 0.5 min⁻¹)가 500 L 연속 교반 탱크 반응기(CSTR)에서 진행된다. 공급물은 5 L/min, CA0 = 2 mol/L로 들어온다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 출구 농도 CA을(를) 구하시오.
V = 500 LQ = 5 L/mink = 0.5 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
3.보통
액상 1차 반응 A → B(k = 0.2 min⁻¹)가 100 L 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 진행된다. 공급물은 40 L/min, CA0 = 1 mol/L로 들어온다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 출구 농도 CA을(를) 구하시오.
V = 100 LQ = 40 L/mink = 0.2 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
4.보통
액상 1차 반응 A → B(k = 0.3 min⁻¹)가 100 L 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 진행된다. 공급물은 25 L/min, CA0 = 1 mol/L로 들어온다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 출구 농도 CA을(를) 구하시오.
V = 100 LQ = 25 L/mink = 0.3 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
5.어려움
액상 1차 반응(k = 0.12 min⁻¹)이 직렬로 연결된 같은 크기의 CSTR 두 개(각각 400 L)에서 진행된다. 공급 유량은 20 L/min, 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 전체 전환율 X을(를) 퍼센트로 구하시오.
V = 400 L (×2)Q = 20 L/mink = 0.12 min⁻¹
X = %
6.어려움
액상 1차 반응(k = 0.1 min⁻¹)이 10 L/min으로 공급되는 500 L CSTR에서 진행된다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 전환율 X을(를) 퍼센트로 구하시오.
V = 500 LQ = 10 L/mink = 0.1 min⁻¹
X = %
정답표
- 1. τ = 28.33 min
- 2. CA = 0.03922 mol/L
- 3. CA = 0.6065 mol/L
- 4. CA = 0.3012 mol/L
- 5. X = 91.35 %
- 6. X = 83.33 %
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