등온 비가역 액상 2차 반응 \mathrm{A}\rightarrow\m… | [7급 국가직 반응공학] 25년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 반응공학] 25년 1회차

등온 비가역 액상 2차 반응  $\mathrm{A}\rightarrow\mathrm{B}$ 를 진행한다. 전환율 0.6을 달성하는 데 필요한 플러그흐름반응기(PFR) 부피( $V_{\mathrm{P}}$ )와 연속교반탱크반응기(CSTR) 부피( $V_{\mathrm{C}}$ )의 비 $\left(\dfrac{V_{\mathrm{C}}}{V_{\mathrm{P}}}\right)$ 는? (단, A의 공급 몰유량, A의 초기 농도, 반응 온도는 동일하다)

1.5

2.5

해설

부피비  $V_{\mathrm{C}}/V_{\mathrm{P}}$  는 2.5이다.
액상 2차 반응 설계식:
PFR:  $kC_{\mathrm{A0}}\tau_{\mathrm{P}}=\dfrac{X}{1-X}=\dfrac{0.6}{0.4}=1.5$ 
CSTR:  $kC_{\mathrm{A0}}\tau_{\mathrm{C}}=\dfrac{X}{(1-X)^2}=\dfrac{0.6}{0.16}=3.75$ 
공급 조건이 같으므로  $\dfrac{V_{\mathrm{C}}}{V_{\mathrm{P}}}=\dfrac{3.75}{1.5}=2.5$  이며, 이는  $\dfrac{1}{1-X}$  와 같다.

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