적당한 조건에서 A는 다음과 같이 분해되고 원료 A의 유입속도가 100… | [화공기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

k₁ = k₂ 인 직렬 1차 반응이므로 R 이 최대가 되는 공간시간은 τ = 1/k = 5분이고, 필요한 부피는 8.33 L 이다.
A → R → S 에서 플러그흐름반응기의 R 농도는 $C_R=C_{A0}\dfrac{k_1}{k_2-k_1}\left(e^{-k_1\tau}-e^{-k_2\tau}\right)$ 인데, k₁ = k₂ = k 인 경우 극한을 취하면 $C_R=C_{A0}\,k\tau\,e^{-k\tau}$ 로 간단해진다.
τ 로 미분해 0으로 두면 $\dfrac{dC_R}{d\tau}=C_{A0}ke^{-k\tau}(1-k\tau)=0$ 에서 τopt = 1/k = 1/0.2 = 5 min 이다.
공간시간의 정의 τ = V/v₀ 에 넣으면
V = 5 min × 100 L/h × (1 h / 60 min)
= 5 × 1.667 = 8.33 L