균일 2차 액상반응(A→R)이 혼합반응기에서 진행되어 50%의 전환을 … | [화공기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 17년 1회차

균일 2차 액상반응(A→R)이 혼합반응기에서 진행되어 50%의 전환을 얻었다. 다른 조건은 그대로 두고, 반응기만 같은 크기의 플러그흐름 반응기로 대체시켰을 때 전환율은 어떻게 되겠는가?

47%

57%

67%

77%

해설

2차 반응의 혼합반응기(CSTR) 설계식  $\tau k C_{A0} = \dfrac{X_A}{(1-X_A)^2}$ 에  $X_A=0.5$ 를 대입하면  $\tau k C_{A0} = 2$ 가 얻어진다.
동일한 크기(같은  $\tau$ )의 플러그흐름반응기(PFR)로 바꾸면 설계식은  $\tau k C_{A0} = \dfrac{X_A}{1-X_A}$ 가 되므로, 같은  $\tau k C_{A0}=2$ 를 대입하면  $X_A = \dfrac{2}{3} \approx 67\%$ 로 전환율이 상승한다.
동일한 반응기 부피·유량 조건에서는 일반적으로 PFR이 CSTR보다 높은 전환율을 준다는 사실과도 부합한다.

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