등온 회분식반응기에서 순수한 A를 반응물로 A → B 비가역 액상 2차… | [7급 국가직 반응공학] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 반응공학] 24년 1회차

등온 회분식반응기에서 순수한 A를 반응물로 A → B 비가역 액상 2차 반응을 진행한다. 초기 반응물 A의 50 %가 소모될 때까지 4분이 소요되었다. 동일 조건에서 초기 반응물 A의 80 %가 소모되는 데 걸리는 시간[min]은?

해설

80 % 소모에 걸리는 시간은 16 min이다.
2차 회분식:  $kC_{\mathrm{A0}}t=\dfrac{X}{1-X}$ 
50 %:  $kC_{\mathrm{A0}}(4)=1$  →  $kC_{\mathrm{A0}}=0.25\ \mathrm{min^{-1}}$ 
80 %:  $0.25\,t=\dfrac{0.8}{0.2}=4$  →  $t=16\ \mathrm{min}$ 
12 min은  $X/(1-X)=3$ , 즉 전환율 75 %에 해당한다.
20 min은  $X/(1-X)=5$ 로 전환율 약 83 %에 해당한다.
24 min은  $X/(1-X)=6$ 으로 전환율 약 86 %에 해당한다.

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