관류흐름 반응실험

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목차

1. 서론
2. 이론
3. 실험장치
4. 실험방법

본문내용

1. 서론
- 관류 반응기는 기초 반응공학의 기본적인 반응과정의 특성값을 실험에 의하여 얻고자 고안된 장치이다.
- 본 장치에서 다음의 3가지의 기본적인 반응공학 관련 실험을 행할 수 있다.
(1)일정한 온도하에서 반응물 농도 변화에 의한 반응속도 상수(k) 구하기
(2)온도변화에 의한 속도상수값 으로부터 Arrehenius Plot에 의한 Activation Energy 구하기
(3)관류 반응기의 반응시간 지연에 의한 체류시간분포(RTD) 실험

2. 이론
(1) 반응기
화학반응을 진행시키기 위해 사용하는 기구이며 반응장치라고도 한다. 또한 이 기구는 반응을 자유롭게 제어할 수 있게 만들어져 있다. 조작방식에 따라 회분식, 연속식, 반회분식으로 분류된다.
회분식은 한 번 원료를 넣으면, 목적을 달성할 때까지 반응을 계속하는 방식이고, 연속식은 계속해서 원료를 공급하고, 제품을 끌어내는 방식이다. 또, 반회분식은 처음에 원료를 넣고 반응이 진행됨에 따라 다른 원료를 첨가하는 방법이다.

1) CSTR
연속교반탱크반응기(CSTR) 또는 역혼합반응기(backmix reactor)라 한다. CSTR은 보통 정상상태에서 조업되며, 통상 완전혼합되도록 운전된다. 온도와 농도가 반응용기 내의 어디에서나 같기 때문에, 배출점에서의 온도와 농도는 탱크내의 값과 같다. 따라서 배출흐름의 온도와 농도는 반응기내의 값과 같은 것으로 모델화 된다. 교반이 매우 비이상적으로 일어나는 계들에서는 완전혼합모델은 부적합하며, 의미있는 결과를 얻기 위해서는 체류시간분포와 같은 다른 모델화 기법에 의존해야만 한다.
정상상태(즉, 조건들이 시간에 따라 변하지 않는)에서 운전되는 CSTR에 적용될 때


반응기 내에서는 반응속도의 공간적 변화가 없으므로, 즉
따라서 CSTR에 대한 설계방정식(design equation)으로 알려진 다음식을 얻는다.

참고 자료

없음