\mathrm{A}\rightarrow\mathrm{B} 반응에서 반응… | [7급 국가직 반응공학] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 반응공학] 25년 1회차

 $\mathrm{A}\rightarrow\mathrm{B}$  반응에서 반응물 A의 초기농도와 부피유량이 각각 2 mol L^-1, 20 L min^-1일 때, A의 전환율 0.8을 달성하는 데 필요한 연속교반탱크반응기(CSTR)의 부피[L]는? (단, 속도식은  $-r_{\mathrm{A}}=\dfrac{0.5C_{\mathrm{A}}}{0.6+C_{\mathrm{A}}}$  [mol L^-1 min^-1]이고,  $C_{\mathrm{A}}$ 는 A의 농도[mol L^-1]이다)

해설

필요한 CSTR 부피는 160 L이다.
CSTR은 출구 농도에서 속도를 계산한다:  $C_{\mathrm{A}}=2(1-0.8)=0.4\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ 
 $-r_{\mathrm{A}}=\dfrac{0.5\times0.4}{0.6+0.4}=0.2\ \mathrm{mol\,L^{-1}\,min^{-1}}$ 
설계식:  $V=\dfrac{v_0C_{\mathrm{A0}}X}{-r_{\mathrm{A}}}$ 
대입:  $V=\dfrac{20\times2\times0.8}{0.2}$ 
결과:  $V=160\ \mathrm{L}$

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