혼합흐름 반응기의 다중 정상상태에 대한 설명 중 틀린 것은? (단, 반… | [화공기사 필기] 22년 2회차 기출문제 상세 페이지

1차 반응의 혼합흐름 반응기에서 다중 정상상태 분석은 R(T)와 G(T) 곡선의 교점으로 결정된다. R(T)는 냉각수 온도차에 선형적으로 비례하므로 직선이며(1번 ○), G(T)는 지수함수 형태(Arrhenius)로 표현된다. 점화-소화곡선에서 도약이 발생하는 온도를 점화온도라 하며, 이는 두 곡선이 접하는 지점(한계 조건)이다(2번 ○). 유입온도가 점화온도 이상이면 반응기는 이미 높은 온도 상태에 있으므로 상부 정상상태(점화 후 상태)에서 안정적으로 운전이 가능하다(3번 ○). 반면 4번은 아주 높은 온도에서 1차 반응의 속도상수가 $k = k_0 e^{-E_a/RT}$ 형태일 때, 온도가 충분히 높으면 지수항이 매우 커져서 k가 매우 커지고 반응이 급속도로 진행되지만, 이 극한에서 생성된 열 G(T)의 공식을 단순화할 수 없다. 공식 자체는 온도와 무관하게 축소(독립)되는 것이 아니라 반응 한계(제한)에 도달할 뿐이므로, 주어진 이미지의 축소 공식은 물리적으로 타당하지 않다.