크기가 다른 2개의 혼합흐름반응기를 사용하여 1차 반응에 의해서 제품을… | [화공기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 16년 2회차

크기가 다른 2개의 혼합흐름반응기를 사용하여 1차 반응에 의해서 제품을 생산하려 한다. 다음 중 옳은 것은?

혼합흐름반응기의 순서는 전환율에 아무런 영향도 주지 않는다.

혼합속도가 느린 반응기를 먼저 설치해야 전환율이 크다.

작은 혼합흐름반응기를 먼저 설치해야 전환율이 크다.

큰 혼합흐름반응기를 먼저 설치해야 전환율이 크다.

해설

1차 반응에서는 크기가 다른 혼합흐름반응기를 어느 순서로 놓아도 최종 전화율이 같다.
혼합흐름반응기 1차 반응의 물질수지는  $C_{out}=\dfrac{C_{in}}{1+k\tau}$  이다. 그림처럼 두 대를 직렬로 이으면  $C_{A2}=\dfrac{C_{A0}}{(1+k\tau_1)(1+k\tau_2)}$  로, 분모가 두 공간시간의 곱 형태라 τ₁과 τ₂를 맞바꿔도 값이 변하지 않는다.
순서가 의미를 갖는 것은 차수가 1이 아닐 때다. 1차보다 높은 차수면 작은 반응기를 앞에, 1차보다 낮은 차수면 큰 반응기를 앞에 두는 편이 유리하다.

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