성분 A의 비가역 반응에 대한 혼합흐름반응기의 설계식으로 옳은 것은? … | [화공기사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

혼합흐름반응기의 설계식은 $V=\dfrac{F_{A0}-F_A}{-r_A}$ 다.
혼합흐름반응기는 내부가 완전히 섞여 있어 반응기 안 조성이 출구 조성과 같다. 그래서 반응속도가 위치에 따라 변하지 않고, 정상상태 물질수지 "유입 − 유출 − 반응소모 = 0", 즉 $F_{A0}-F_A-(-r_A)V=0$ 이 적분 없이 그대로 대수식이 된다.
정리하면 위 식이 되고, $F_A=F_{A0}(1-X_A)$ 를 넣으면 익숙한 $\dfrac{V}{F_{A0}}=\dfrac{X_A}{-r_A}$ 형태가 된다.
dFA/dV = rA 는 축 방향으로 조성이 계속 변해 미소부피마다 수지를 세워야 하는 플러그흐름반응기의 미분형 설계식이다.
−dNA/dt = (−rA)V 는 유입·유출이 없는 회분식반응기의 식이고, 시간의 2계 미분(dt2)으로 쓴 식은 물질수지 자체가 성립하지 않는다.