유기물의 감소반응이 2차반응(Vc= -KC2)이라 할 때 반응 후 초기… | [수질환경기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

유기물의 감소반응이 2차반응(Vc= -KC2)이라 할 때 반응 후 초기농도(Co=1)에 대하여 유출농도(Ce = 0.2)가 80% 감소되도록 하는데 필요한 CFSTR(완전혼합반응기)와 PFR(플럭흐흠반응기)의 부피비는?(단, CFSTR의 물질수지식 : O=QCo – QCe – VKCe2(정상 상태), PFR은 정상상태에서 $\mathrm{V} = \dfrac{\mathrm{Q}}{\mathrm{K}}\left(\dfrac{1}{\mathrm{Ce}} - \dfrac{1}{\mathrm{Co}}\right)$의 식으로 표현)

CFSTR : PFR = 5 : 1

CFSTR : PFR = 7 : 1

CFSTR : PFR = 10 : 1

CFSTR : PFR = 15 : 1

CFSTR은 $V=\dfrac{Q(C_0-C_e)}{k\,C_e^{2}}=\dfrac{Q(1-0.2)}{k(0.2)^{2}}=\dfrac{20Q}{k}$이고, PFR은 $V=\dfrac{Q}{k}\left(\dfrac{1}{0.2}-\dfrac{1}{1}\right)=\dfrac{4Q}{k}$다. 따라서 부피비는 20 : 4 = 5 : 1이다.