크기가 같은 plug flow 반응기(PFR)와 mixed flow 반… | [화공기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

같은 크기의 두 반응기를 이을 때는 PFR을 앞에, MFR을 뒤에 두는 직렬 배열의 전화율이 가장 크다.
속도식이 $-r_A = kC_A^{2}$인 2차(n>1) 반응이면 $1/(-r_A)$ 대 $X_A$ 곡선이 아래로 볼록하다. 이때는 농도가 높은 초기 구간을 농도 구배가 살아 있는 플러그 흐름으로 처리하고, 농도가 낮아진 뒤쪽만 혼합 흐름에 맡겨야 같은 부피로 더 큰 전화율을 얻는다.
혼합 흐름을 앞에 두면 입구 농도가 즉시 낮은 출구 농도로 떨어져 반응속도가 큰 초기 구간을 통째로 손해 본다.
공급물을 절반씩 나눠 두 반응기에 병렬로 보내면 혼합 흐름 쪽의 낮은 성능이 그대로 절반의 흐름에 남아 직렬 배열보다 불리하다.
배열에 따라 필요한 부피와 전화율이 분명히 달라지므로 세 경우가 같아질 수 없다.