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플러그흐름 반응기에서 비가역 2차반응에 의해 액체에 원료 A를 95%의… | [화공기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 22년 2회차
플러그흐름 반응기에서 비가역 2차반응에 의해 액체에 원료 A를 95%의 전화율로 반응시키고 있을 때, 동일한 반응기 1개를 추가로 직렬 연결하여 동일한 전화율을 얻기 위한 원료의 공급속도(FA0′)와 직렬 연결 전 공급속도(FA0)의 관계식으로 옳은 것은?
1
FA0′ = 0.5FA0
2
FA0′ = FA0
3
FA0′ = ln2FA0
4
FA0′ = 2FA0
해설

PFR 2차 반응의 설계식은 VFA0=1kCA02⋅X1−X\dfrac{V}{F_{A0}}=\dfrac{1}{kC_{A0}^2}\cdot\dfrac{X}{1-X}이므로, 같은 전화율에서는 V/FA0V/F_{A0}가 일정해야 한다. 같은 PFR을 직렬로 연결하면 부피가 2V인 PFR 하나와 같으므로 2VFA0′=VFA0\dfrac{2V}{F_{A0}'}=\dfrac{V}{F_{A0}}, 즉 FA0′=2FA0F_{A0}'=2F_{A0}이다.

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