기초 2차 액상반응 2A → 2R을 순환비가 2인 등온플러그 흐름반응기… | [화공기사 필기] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

순환식 플러그흐름반응기의 2차 반응 설계식으로 반응기 크기(kCA0τ)를 먼저 구한 뒤, 같은 반응기를 순환 없이 사용했을 때의 전화율을 다시 풀면 된다.
순환비 R=2이면 반응기 입구 전화율은 $X_1=\dfrac{R}{R+1}X_f=\dfrac{2}{3}\times0.5=\dfrac{1}{3}$이므로
$kC_{A0}\tau=(R+1)\left[\dfrac{X}{1-X}\right]_{X_1}^{X_f}=3\left(\dfrac{0.5}{0.5}-\dfrac{1/3}{2/3}\right)=3(1-0.5)=1.5$
순환류를 폐쇄하면 단순 플러그흐름반응기가 되어 $\dfrac{X}{1-X}=1.5$를 만족해야 하므로, 전화율은 0.6이 된다.