기초반응 에서 R의 순간수율 ø(R/A)를 CA에 대해 그린 결과가 그… | [화공기사 필기] 18년 1회차 기출문제 상세 페이지

혼합흐름반응기(mixed-flow reactor)를 쓴 경우다. 총괄수율이 직사각형으로 그려진다는 것은 반응기 안 어디서나 순간수율이 하나의 값으로 고정된다는 뜻이다.
그림의 세로축은 순간수율 φ(R/A), 가로축은 CA이고, 직사각형은 밑변이 CAf~CA0, 높이가 CAf에서의 곡선값 φ(CAf)이다. 총괄수율은 $\Phi=\dfrac{1}{C_{A0}-C_{Af}}\displaystyle\int_{C_{Af}}^{C_{A0}}\phi\,dC_A$ 로, 곡선 아래 면적을 반응 구간 폭으로 나눈 값이다.
혼합흐름반응기는 들어온 유체가 즉시 출구 조성으로 희석되어 반응기 전체가 출구 농도 CAf에 머무르므로 순간수율이 φ(CAf) 한 값으로 일정하고, 그 결과 면적이 높이 φ(CAf)·밑변 (CA0−CAf)의 직사각형이 된다.
반면 플러그흐름반응기는 축을 따라 농도가 CA0에서 CAf까지 연속으로 변하므로 총괄수율이 곡선 아래 면적(적분)으로 나타나 직사각형이 될 수 없고, 층류흐름반응기 역시 반경별 체류시간 분포 때문에 직사각형이 되지 않는다.