어떤 반응의 반응속도와 전환율의 상관관계가 아래의 그래프와 같다. 이 … | [화공기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1/(−rA) 가 전환율이 커질수록 계속 낮아지므로, 같은 전환율을 얻는 데 부피가 작은 혼합흐름반응기가 더 경제적이다.
설계식으로 보면 플러그흐름반응기는 $\dfrac{V}{F_{A0}}=\int_{0}^{X_A}\dfrac{dX_A}{-r_A}$ 로 곡선 아래 면적이고, 혼합흐름반응기는 $\dfrac{V}{F_{A0}}=\dfrac{X_A}{(-r_A)}$ 로 출구 조건의 1/(−rA) 를 높이로 하는 직사각형이다.
그래프의 곡선은 XA = 0 에서 가장 높고 오른쪽으로 갈수록 단조 감소한다. 따라서 가장 낮은 출구 값을 높이로 잡은 직사각형이 곡선 아래 면적보다 항상 작아 혼합흐름반응기 부피가 더 작다.
가격이 부피에만 의존한다고 했으므로 부피가 작은 쪽이 곧 저렴하다. 곡선이 반대로 상승하는 형태라면 플러그흐름반응기가 유리하고, 최소점을 갖는 U자형이라야 두 반응기를 직렬로 조합하는 것이 의미가 있다.