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순환식 플러그흐름 반응기에 대한 설명으로 옳은 것은? | [화공기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 18년 1회차
순환식 플러그흐름 반응기에 대한 설명으로 옳은 것은?
1
순환비는 계를 떠난 량/환류량 으로 표현된다.
2
순환비 = ∞ 인 경우, 반응기 설계식은 혼합 흐름식 반응기와 같게 된다.
3
반응기 출구에서의 전화율과 반응기 입구에서의 전화율의 비는 용적 변화율 제곱에 비례한다.
4
반응기 입구에서의 농도는 용적 변화율에 무관하다.
해설

순환비가 무한대(∞)에 가까워지면 순환식 플러그흐름 반응기의 설계식은 혼합흐름 반응기와 같아진다.

순환비를 매우 크게 하면 반응기 내부의 조성이 거의 균일해지는 것과 같은 효과가 나타나기 때문이다.

  • 순환비는 환류량을 계를 떠나는 생성물량으로 나눈 값으로 정의되므로, 제시된 정의는 분자·분모가 뒤바뀌어 있다.
  • 출구 전화율과 입구 전화율의 관계는 XA1=RR+1XAfX_{A1} = \dfrac{R}{R+1}X_{Af}, 즉 그 비가 순환비 RR만으로 정해지며 용적 변화율의 제곱과는 무관하다.
  • 반응기 입구 농도는 CA1=CA01XA11+εAXA1C_{A1} = C_{A0}\dfrac{1-X_{A1}}{1+\varepsilon_A X_{A1}}로 용적 변화율 εA\varepsilon_A가 들어가므로 무관하지 않다.

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