정답이 있는 반응기 크기 결정(CSTR 및 PFR) 학습지

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1.쉬움
V = 2000 L, k = 0.2 min⁻¹Q = 20 L/minCA0​ = 1.5 mol/LCA​ = ?

액상 1차 반응 A → B(k = 0.2 min⁻¹)가 2000 L 연속 교반 탱크 반응기(CSTR)에서 진행된다. 공급물은 20 L/min, CA0 = 1.5 mol/L로 들어온다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 출구 농도 CA을(를) 구하시오.

V = 2000 LQ = 20 L/mink = 0.2 min⁻¹CA0 = 1.5 mol/L
CA = mol/L
2.쉬움
τ = ?k = 0.12 min⁻¹X = 60%

k = 0.12 min⁻¹인 액상 1차 반응이 정상 상태의 CSTR에서 진행된다. 전환율 60%에 도달하는 데 필요한 공간 시간 τ은(는) 얼마인가?

k = 0.12 min⁻¹X = 60%
τ = min
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/minCA0​ = 1.5 mol/LCA​ = ?V = 50 L, k = 0.2 min⁻¹

액상 1차 반응 A → B(k = 0.2 min⁻¹)가 50 L 플러그 흐름 반응기(PFR)에서 진행된다. 공급물은 25 L/min, CA0 = 1.5 mol/L로 들어온다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 출구 농도 CA을(를) 구하시오.

V = 50 LQ = 25 L/mink = 0.2 min⁻¹CA0 = 1.5 mol/L
CA = mol/L
5.어려움
V = 200 LQ = 80 L/minX = ?

액상 1차 반응(k = 0.4 min⁻¹)이 80 L/min으로 공급되는 200 L CSTR에서 진행된다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 전환율 X을(를) 퍼센트로 구하시오.

V = 200 LQ = 80 L/mink = 0.4 min⁻¹
X = %
6.어려움
V = 1000 LQ = 100 L/minX = ?

액상 1차 반응(k = 0.15 min⁻¹)이 100 L/min으로 공급되는 1000 L CSTR에서 진행된다. 밀도는 일정하고 반응기는 정상 상태이다. 전환율 X을(를) 퍼센트로 구하시오.

V = 1000 LQ = 100 L/mink = 0.15 min⁻¹
X = %

정답표

  1. 1. CA = 0.07143 mol/L
  2. 2. τ = 12.5 min
  3. 3. VCSTR/VPFR = 1.938
  4. 4. CA = 1.005 mol/L
  5. 5. X = 50 %
  6. 6. X = 60 %

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