액상 플러그 흐름 반응기의 일반적 물질수지를 나타내는 식은? (단, τ… | [화공기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

액상 플러그 흐름 반응기의 물질수지는 농도에 대한 적분식 $\tau=-\int_{C_{AO}}^{C_{Af}}\dfrac{dC_A}{-r_A}$ 이다.
플러그 흐름 반응기는 축 방향으로 농도가 계속 변하므로 미소부피에 대해 수지를 세운 뒤 적분해야 하며, 일반형은 $\tau=C_{AO}\int_{0}^{X_{Af}}\dfrac{dX_A}{-r_A}$ 이다.
액상은 밀도 변화가 없어 $C_A=C_{AO}(1-X_A)$, $dC_A=-C_{AO}\,dX_A$ 가 성립한다. 이를 대입하면 적분변수가 전화율에서 농도로 바뀌면서 앞에 음(−)부호가 붙은 위 식이 된다.
$\tau=\dfrac{C_{AO}-C_A}{-r_A}$ — 내부 농도가 균일해 적분이 필요 없는 혼합 흐름 반응기의 식이다.
$\tau=-\int_{C_{AO}}^{C_{Af}} r_A\,dC_A$ — 반응속도로 나누지 않고 곱했으므로 차원부터 시간이 되지 않는다.
$t=-\int_{C_{AO}}^{C_{Af}}\dfrac{dC_A}{C_A}$ — 반응속도항이 빠진 1차 회분식 적분 형태로, 흐름 반응기의 물질수지가 아니다.