다음의 액상 병렬반응을 연속 흐름 반응기에서 진행 시키고자 한다. 이때… | [화공기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 16년 2회차
다음의 액상 병렬반응을 연속 흐름 반응기에서 진행 시키고자 한다. 이때 같은 입류조건에 A의 전환율이 모두 0.9가 되도록 반응기를 설계한다면 어느 반응기를 사용하는 것이 R로의 전환율을 가장 크게 해주겠는가? (단 rR=20CA 이고 rS=5CA2 이다.)
1
플러그 흐름 반응기
2
혼합 흐름 반응기
3
환류식 플러그 흐름 반응기
4
다단식 혼합 흐름 반응기
해설
부반응의 차수가 더 높으므로 A 농도를 낮게 유지하는 혼합 흐름 반응기가 R로의 전환율을 가장 크게 만든다.
R의 순간수율은 로, CA가 작을수록 커진다.
목적반응 R은 A에 1차, 부반응 S는 2차이므로 농도가 높을수록 S 쪽으로 더 많이 흘러간다. 혼합 흐름 반응기는 유입액이 즉시 출구 농도로 희석되어 반응기 전체가 전화율 0.9에 해당하는 최저 농도(0.1CA0)로 유지되므로 수율이 최대가 된다.
플러그 흐름 반응기는 입구의 높은 농도 구간을 그대로 통과하므로 가장 불리하고, 순환식이나 다단식은 그 중간 수준이어서 단일 혼합조에는 미치지 못한다.
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