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순환비가 1인 등온 순환 플러그 흐름 반응기에서 기초 2차 액상 반응 … | [화공기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 16년 1회차

순환비가 1인 등온 순환 플러그 흐름 반응기에서 기초 2차 액상 반응 2A → 2R이 23\dfrac{2}{3}의 전화를 일으킨다. 순환비를 0으로 하였을 경우 전화율은?

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0.25
2
0.5
3
0.75
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해설

순환을 끊으면 같은 반응기에서 전화율이 0.75로 올라간다.

순환비 R인 순환 플러그 흐름 반응기의 2차 액상 반응 설계식은 kCA0τ=(R+1)[11XAf11XA1]kC_{A0}\tau = (R+1)\left[\dfrac{1}{1-X_{Af}} - \dfrac{1}{1-X_{A1}}\right]이고, 반응기 입구 전화율은 XA1=RR+1XAfX_{A1} = \dfrac{R}{R+1}X_{Af}다.

R=1R=1, XAf=23X_{Af} = \dfrac{2}{3}이면 XA1=13X_{A1} = \dfrac{1}{3}이므로
kCA0τ=2(11/312/3)=2(31.5)=3kC_{A0}\tau = 2\left(\dfrac{1}{1/3} - \dfrac{1}{2/3}\right) = 2(3 - 1.5) = 3이다.

순환비 0은 순수 플러그 흐름이므로 kCA0τ=XA1XA=3kC_{A0}\tau = \dfrac{X_A}{1-X_A} = 3이고, 반응기 크기와 유량이 같아 kCA0τkC_{A0}\tau 값이 그대로 유지되므로 XA=0.75X_A = 0.75가 된다.

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