반응기 설계실험 예비레포트

소개글

촉매반응실험을 활용한 반응기 설계 예비 레포트

목차

1.실험목적

2.실험이론

3.실험방법

4.참고문헌

본문내용

□서론
○실험의 필요성
화학반응속도론 및 반응기 설계는 거의 모든 화학제품을 생산하는데 있어서 매우 중요하다. 어떤 화학공장의 경제적인 성공 여부는 가장 안전하고 효율적 인 방법으로 조업할 수 있는 반응계의 선택에 달려 있다고 할 수 있다. 실제 공장에서 사용할 반응기를 설계하기 이전에 실험을 통해 반응기의 효율을 측 정하고 속도자료의 수집 및 해석에 의해 아세톤 열분해 과정의 반응속도상수 와 속도식을 구하고, Gas Chromatography의 원리와 분석 방법을 알 수 있다. gas chromatography 기계장치를 이용하여 몰농도를 절대검량선법으로 알 수 있다.
○설계목적
메탄의 분해에 의해 1000mol/day의 수소 제조를 위한 PBR(Packed Bed Reactor)을 설계하는 데 목적이 있다.
이를 위해 실험을 통해 메탄 분해 반응의 Kinetics를 구하여, 전환율, 반응기 의 부피와 개수 및 필요한 메탄 Gas의 양, 압력 등을 정하고, 적절한 촉매를 선정한다.

□결과 및 분석
○Conversion% 계산
※이 이상의 온도에서는 15min에 가스 샘플링을 하기전에 반응이 모두 일
어나서 반응기가 막혀버려 유량이 나오지 않았다.
실험 후 반응기를 확인해보니 예상과 같이 촉매 입자들이 검게 변해 있
었으며 타실험처럼 일반 촉매입자에 흑색의 탄소가 붙어있는것과 비슷
하였다.(덩어리 형태를 띔)
이점으로 미루어보아, 반응에서의 온도의 영향은 지배적임을 알 수 있었 다.

참고 자료

- H. Scott Fogler, 화학반응공학, 아진, 2000, p.72-85
- 홍익대학교 화학교재 편찬위원회, 일반화학, 홍익대학교, 2004, p.697-704, p.715-719
- S.H.S.Zein 외 2인, 2004, Kinetic studies on catalytic decomposition of methane to hydrogen and carbon over
- Ni/TiO2 catalyst, Ind. Eng. Chem. Res., Vol.43(16), pp.4864-4870.