정답이 있는 반응기 크기 결정(CSTR 및 PFR) 학습지

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1.쉬움
V = ?, k = 0.5 min⁻¹Q = 40 L/minX = 75%

k = 0.5 min⁻¹인 액상 1차 반응 A → B를 40 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 = 40 L/mink = 0.5 min⁻¹X = 75%
V = L
2.쉬움
V = ?, k = 0.05 min⁻¹Q = 10 L/minX = 75%

k = 0.05 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 = 0.05 min⁻¹X = 75%
V = L
3.보통
Q = 40 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?V = 100 L, k = 0.4 min⁻¹

액상 1차 반응 A → B(k = 0.4 min⁻¹)가 100 L 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 진행된다. 공급물은 40 L/min, CA0 = 2 mol/L로 들어온다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 출구 농도 CA을(를) 구하시오.

V = 100 LQ = 40 L/mink = 0.4 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
4.보통
QX = 50%CSTR과 같은 Q, k, X

액상 1차 반응이 전환율 50%에 도달해야 한다. 공급 유량, 속도 상수, 전환율이 같을 때 CSTR은 PFR보다 몇 배 커야 하는가? 비 VCSTR/VPFR을(를) 구하시오.

X = 50%1차 반응, 같은 k와 Q
VCSTR/VPFR =
5.어려움
Q = 25 L/minX = ?V = 250 L

액상 1차 반응(k = 0.08 min⁻¹)이 25 L/min으로 공급되는 250 L 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 진행된다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 전환율 X을(를) 퍼센트로 구하시오.

V = 250 LQ = 25 L/mink = 0.08 min⁻¹
X = %
6.어려움
Q = 50 L/minX = ?V = 100 L

액상 1차 반응(k = 0.25 min⁻¹)이 50 L/min으로 공급되는 100 L 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 진행된다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 전환율 X을(를) 퍼센트로 구하시오.

V = 100 LQ = 50 L/mink = 0.25 min⁻¹
X = %

정답표

  1. 1. V = 240 L
  2. 2. V = 600 L
  3. 3. CA = 0.7358 mol/L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 1.443
  5. 5. X = 55.07 %
  6. 6. X = 39.35 %

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