연속반응기실험(CSTR)

소개글

화공과/ 촉매실험/ 연속반응기(CSTR)
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목차

1.서 론
(1)목 적
(2)배 경
2.이 론
(1)반응 속도식
(2)반응속도상수
(3)반응속도상수의 온도의존성
(4)Conversion Rate
(5)residence time
(6)체류 시간 분포(RTD
(7)continuous stirred tank reactor(CSTR
(8)Tubular reactor(PFR
(9)전도도 측정
3.실험 방법
(1) 검량선 작성
(2) sample 만드는법
(3) Sample 측정
(4) 실험장치 작동순서
4.시약 조사(MSDS
5.결과 및 토론
(1)제출과제1
(2)제출과제2
(3)제출과제3
(4)제출과제4
(5)제출과제5
(6)토 의
6.결 론
7.참고 문헌

본문내용

1.서 론
(1)목 적
이번 실험의 목적은 continuous stirred tank reactor(CSTR)를 이용하여 반응속도 상수를 구하는 것이다.
(2)배 경
실험적으로 화학반응의 속도는 온도, 압력과 반응에 관여하는 화학종들의 농도에 비례한다. 또한, 촉매나 반응 억제제가 존재하면 반응속도에 변화를 줄 수 있다.
화학반응이 진행되면 반응시간에 따라 반응에 관여하는 화학종들의 농도가 변하므로 계
의 성질도 변한다. 시간의 함수로 계의 조성에 관련된 어떤 편리한 성질을 측정하여 반
응속도를 구할 수 있다. 이들 성질은 측정하기가 비교적 쉬워야 하고 반응이 진행되는
동안 이들 성질이 많이 변하여 시시각각으로 변하는 계의 조성에 뚜렷한 차이가 있어야
한다. 선택한 성질은 개개 반응에 따라 다르다. 반응속도에 대한 최초의 정량적인 측정
으로 1850년 wilhelmy가 설탕용액을 통과한 평면편광의 회전각의 시간에 따른 변화
를 측정하여 자당의 반전속도를 측정하였다.
시간의 변화에 따른 반응속도를 측정하는 데는 여러 가지 방법이 있다. 그중 몇가지 예
로서 압력의 변화, pH의 변화, 굴절률의 변화, 하나 또는 여러 파장에서 흡광도의 변화,
열전도도의 변화, 부피의 변화 및 전기 저항의 변화 등이다. 이와같은 물리적방법을 사
용할 수 있다면 화학적 방법으로 반응속도를 측정하는 것보다 편리하다.

2.이 론
(1)반응 속도식
반응속도식이
rA=kCACB (1)
위와 같이 나타내어질 때, 만약 CA = CB 라고 한다면 위 식은 다음과 같이 간단한 형태가 된다.
rA=kCA2 (2)
식 (2)을 일반적인 형태의 식으로 고치면 반응차수가 n인 반응속도식을 가진다.
rA=kCAn
반응속도 상수는 Tubular reactor 를 이용하여 결정 할 수 있다. 즉 2차 반응식은 다음과 같이 얻을 수 있다.

PFR

(3)
(3)식에 (2)식을 대입하여 적분하면 (4) 과 같은 식이 된다.

CSTR
(5)
(5)식에 (2)식을 대입 하면 (6)와 같은 식이 된다.
위 (4)(6)식에서 tr VS X/1-X, X/(1-X)2를 plot 하면 기울기가 CA0k인 직선이 된다. CA0 를 안다면 k값을 구 할 수 있다.
반응 형태는
NaOH + CH3COOC2H5 →CH3COONa+C2H5OH
이며 등몰 반응이다. NaOH , CH3COOC2H5 각각에 대해서 1차 반응이고 전체로서는 2차 반응이다. 실험시 운전조건은 농도 0.05M를 유지하고 실험한다.
반응은 최종적으로는 반응물의 전환율이 어떤 일정한 값에 도달 했을 때 정상상태에 도달하였다고 한다. 정상 상태의 조건은 반응물의 농도, 유속, 반응기의 부피, 반응온도 등이 있다.

참고 자료

①화학반응공학/ Octave Levenspiel, 2000/ (주)사이텍 미디어/ p.350~378
②물리화학/ 탐구당/ 안우선저/ 2004.2.20/ p.500~506
③반응 공학/ 장현태외/ 3인 공역/ 동화기술/ 1999/ p.47~63
④반응공학/ 대영사/ 설수덕/ 1993.3.5/ p.217~228
⑤http://www.safety.or.kr/
⑥http://kin.naver.com/db/detail.php?d1id11&dir_id=110204&eid=N60TXPI
bgVyh4VqLtJA7CN6lHY999RvG
⑦http://www.ilssystem.com/AsaBoard/asaboard_show.php?bn=board&fmlid
=1379&pkid=4242&startTextId=0&buffer=35&categoryValue=&thisPage=1&jk=1&mode=search&srchValue=&searchTemp=&term