A의 분해반응이 아래와 같을 때, 등온 플러그 흐름 반응기에서 얻을 수… | [화공기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

병렬반응에서 T의 생성속도는 $r_T = C_A^2$이며, 전체 반응속도 $-r_A = r_R+r_S+r_T = 1+2C_A+C_A^2$이다. PFR에서 T의 선택도 관계식은 $\dfrac{dC_T}{dC_A} = \dfrac{r_T}{-r_A} = \dfrac{C_A^2}{1+2C_A+C_A^2} = \dfrac{C_A^2}{(1+C_A)^2}$이며, 이를 $C_A$에서 $C_{A0}=1$까지 적분하여 $C_T$를 구한다.
적분 결과는 $C_T = \int_{C_A}^{1}\left[1-\dfrac{2}{1+C_A}+\dfrac{1}{(1+C_A)^2}\right]dC_A$이고, 이를 $C_A$의 함수로 계산한 뒤 $0\le C_A\le1$ 범위에서 최대값을 찾으면 C_A ≈ 0.4~0.5 부근에서 최대가 되며 그 값이 약 0.114로 계산된다.
따라서 T의 최대 농도는 0.114이다.