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등온 연속교반탱크반응기(CSTR)에서 A → B 비가역 액상 1차 반응… | [7급 국가직 반응공학] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 반응공학] 26년 1회차
등온 연속교반탱크반응기(CSTR)에서 A → B 비가역 액상 1차 반응을 진행한다. A의 전환율 0.50을 얻기 위해 필요한 공간시간은? (단, kk는 반응속도상수이다)
1
kk
2
2k2k
3
1k\dfrac{1}{k}
4
12k\dfrac{1}{2k}
해설

1차 반응 CSTR의 공간시간은 τ=1/k\tau = 1/k이다.

CSTR 설계방정식: τ=Xk(1−X)\tau = \dfrac{X}{k(1-X)}
대입: τ=0.5k×0.5=1k\tau = \dfrac{0.5}{k \times 0.5} = \dfrac{1}{k}

  • kk는 단위가 시간의 역수라 공간시간(시간 차원)이 될 수 없다.
  • 2k2k도 같은 이유로 시간 차원이 아니다.
  • 1/(2k)1/(2k)는 분모의 미반응분율 (1−X)(1-X)를 빠뜨리고 X/kX/k로 계산한 값이다.

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