자동촉매반응에서 낮은 전화율의 생성물을 원할 때 옳은 것은? | [화공기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

자동촉매반응에서 전화율이 낮은 구간을 노린다면 혼합흐름반응기(CSTR)가 유리하다.
그림의 −rA 대 CA 곡선은 위로 볼록한 산 모양이라, 반응이 시작되는 오른쪽 끝(CA 가 큰 쪽)에서는 생성물이 거의 없어 속도가 0 에 가깝고 반응이 진행될수록(화살표 방향) 속도가 커진다.
따라서 낮은 전화율 구간에서는 1/(−rA) 가 매우 크게 치솟는 구간을 지나야 하는데, 플러그흐름반응기는 그 큰 값을 처음부터 끝까지 모두 적분해야 한다.
반면 혼합흐름반응기는 들어온 원료가 생성물이 섞인 출구 조건으로 곧바로 희석되어 처음부터 빠른 속도로 반응하므로 같은 전화율에 필요한 부피가 더 작다. 전화율이 높아져 곡선의 왼쪽 내리막 구간이 지배적이 되면 반대로 플러그흐름반응기가 유리해지므로, 반응기 종류에 따라 성능이 분명히 갈리며 그 기준은 온도가 아니라 목표 전화율이다.