(목적물, r u =k 1 C A a 1 ), 의 비목적물, r ω =C A a 2 )의 두 반응이 평행하게 동시에 진행되는 반응에 대해 목적물의 선택도를 높이기 위한 설명으로 옳은 것은?

a 1 이 a 2 보다 작으면 혼합흐름반응기가 적절하다.

a 1 과 a 2 가 같으면 혼합흐름반응기가 관형 흐름반응기보다 훨씬 더 낫다.

a 1 이 a 2 보다 작으면 관형흐름반응기가 적절하다.

a 1 과 a 2 가 같으면 관형흐름반응기가 혼합 흐름반응기보다 훨씬 더 낫다.

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(목적물, ru=k1CAa1), 의 비목적물, rω=CAa2)의 두 반… | [화공기사 필기] 15년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 15년 3회차

 (목적물, r_u=k₁C_A^a¹), 의 비목적물, r_ω=C_A^a²)의 두 반응이 평행하게 동시에 진행되는 반응에 대해 목적물의 선택도를 높이기 위한 설명으로 옳은 것은?

a₁과 a₂가 같으면 혼합흐름반응기가 관형 흐름반응기보다 훨씬 더 낫다.

a₁이 a₂보다 작으면 관형흐름반응기가 적절하다.

a₁이 a₂보다 작으면 혼합흐름반응기가 적절하다.

a₁과 a₂가 같으면 관형흐름반응기가 혼합 흐름반응기보다 훨씬 더 낫다.

해설

목적물의 반응차수 a₁이 비목적물의 차수 a₂보다 작으면, 반응물 농도를 낮게 유지하는 혼합흐름반응기가 적절하다.

두 반응이 같은 반응물 A에서 평행하게 진행되므로 목적물에 대한 선택도는 $\dfrac{r_1}{r_2}=\dfrac{k_1}{k_2}C_A^{\,a_1-a_2}$ 로 쓰이고, a₁<a₂이면 지수가 음수라 C_A가 작을수록 선택도가 커진다.

혼합흐름반응기는 공급물이 들어오자마자 출구 농도로 희석되어 반응기 전체가 낮은 농도로 유지되는 반면, 관형흐름반응기는 입구부터 높은 농도가 유지되므로 반대로 a₁>a₂인 경우에 유리하다.

두 차수가 같으면 $C_A^{\,a_1-a_2}=1$ 이 되어 농도의 영향이 사라지므로, 어느 반응기를 쓰든 선택도는 달라지지 않는다.

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