기체 A가 지점 1에서 δ 떨어진 지점 2로 확산하고 있다. 지점 2의… | [9급 국가직 화학공학일반] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

A 1몰이 B 1몰로 바뀌는 등몰 역방향 확산이고 촉매 표면에서 A 농도가 0이므로 A의 몰플럭스는 $\dfrac{D_{AB}C_{A_{0}}}{\delta}$다.
그림의 정체기체막에서 A는 지점 1에서 지점 2로, 생성된 B는 지점 2에서 지점 1로 확산하며 $N_{A}=-N_{B}$이므로 벌크 흐름 항이 상쇄되어 플럭스는 Fick 법칙만으로 표현된다: $N_{A}=-D_{AB}\dfrac{dC_{A}}{dx}$
순간반응이므로 촉매 표면($x=\delta$)에서 $C_{A}=0$, 지점 1($x=0$)에서 $C_{A}=C_{A_{0}}$. 정상상태에서 농도분포는 직선이므로 $N_{A}=D_{AB}\dfrac{C_{A_{0}}-0}{\delta}=\dfrac{D_{AB}C_{A_{0}}}{\delta}$
분모에 2δ가 있는 식은 막 두께를 2배로 잘못 잡은 것이고, 계수 3/2이나 2가 붙은 식은 등몰 역방향 확산에서 상쇄되는 벌크 흐름 항을 잘못 더한 값이다.