CSTR을 이용한 반응 속도식 측정 [예비]

소개글

CSTR을 이용한 반응 속도식 측정 예비 보고서 입니다.

목차

1. 실험 이론
2. 참고 문헌

본문내용

< CSTR을 이용한 반응 속도식 측정 >

1. 실험 이론

☞ 반응기의 종류

균일계 반응장치에는 일반적으로 세 가지 이상적 유형인 회분반응기, 정상흐름 및 비정상흐름 반응기, 반 회분 반응기가 있다. 이 반응기들은 취급하기 용이하며, 반응물질을 접촉시키는 가장 좋은 방법을 이중에서 찾기 때문에 실제 반응기를 설계할 때 이상반응기의 흐름에 근접하도록 한다.

① 회분 반응기(Batch Reactor)
회분 반응기는 간단하고 보조 장치가 거의 필요 없기 때문에 반응속도론에 관한 소규모의 연구에 이상적이다. 공업적으로는 취급하는 물질이 비교적 소량인 경우에 사용된다. 시간에 따라 조성이 변화하는 비정상상태의 조작이지만 어느 순간 반응기 내의 모든 곳에서의 조성이 균일하다. 반응 중에는 어떤 유체도 반응 혼합물에 진출입이 없다.
② 정상흐름 반응기
회분반응기가 소량의 물질을 취급할 때 사용하는 것과 대조적으로 정상흐름 반응기는 다량의 물질을 처리하는데 사용된다. 또한 반응속도가 큰 경우의 공업적 공정에 이상적이다. 보조 장치가 많이 필요하지만 제품의 품질관리를 잘 할 수 있다는 장점이 있다.
※ 플러그흐름 반응기(plug flow reactor)
플러그흐름 반응기는 반응기내에서 유체의 흐름이 질서정연하다는 특징을 갖고 있다. 실제로 측면으로의 혼합은 있을 수 있지만 흐름경로를 따라서는 혼합이나 확산이 있어서는 안된다. 플러그흐름에 대한 필요충분조건은 모든 유체의 요소에 대하여 반응기 내 체류시간이 동일하여야 된다는 것이다. 유체의 조성은 흐름경로를 따라 각 지점에서 변화한다.
※ 혼합흐름 반응기(CSTR)
혼합흐름 반응기에서는 나가는 흐름이 반응기내의 유체와 동일한 조성을 갖는다. 조성이 반응기 전체에서 균일하므로 성능 식은 반응기 전체에 대하여 계산한다.
③ 반회분 반응기
반회분 반응기는 융통성이 있는 반면 다른 형태의 반응기보다 해석이 어렵다. 회분식 반응기와 흐름 반응기의 중간 형태로써 시간에 따라서 조성과 용적이 변한다. 온도조절을 쉽게 할 수 있고 반응물 중의 한 물질의 농도를 낮게 유지하여 원하지 않는 반응을 최소화 할 수 있다는 장점이 있다.

참고 자료

☞ 반응공학, 장현태 외 3인 공역, 동화기술, 1999, p.
☞ 반응공학, 설수택 편역, 대영사, 1993, p.
☞ 최신 기기 분석, 박기학 저, 동화기술, 1999, p.67~74
☞ 단위조작, 이화영 역, McGraw-Hill, 2005, chap.17
☞ www1.suwon.ac.kr/~choihs/CHEM(Brady3)/기체.htm
☞ http://www.chemmate.com/chem2/4/4-1-1.htm