촉매실험, 연속반응기

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목차

◉ 요약
① 서론
② 이론
2-1 반응기 원리
2-2 반응속도식
2-3 전 환 율
2-4 반응속도 상수
2-5 체류 시간 (RTD)
2-6 RTD의 측정
2-7 RTD의 특성
2-8 PFR (Plug Flow Reactor)
2-9 CSTR (Continuous stirred Tank Reactor)
2-10 전도도 측정

③ 실험방법
3-1 작동 순서
⑴ 준비작업
⑵ 시료공급
3-2 실험방법
3-3 시약조사

④ 결과 및 토론
⑴ 검량선 작성을 위해 농도 vs. 전도도를 plot하여 1차식을 구하여라.
⑵ 검량선을 이용하여 각 conductivity에 대한 농도를 구하여라.
⑶ 전환율(X)과 tr(residence time = V/)를 구하여라.
etc..

⑥ 참고문헌

본문내용

① 서론
반응기를 설계하고 조작하는 데에는 화학반응이 진행되는 동안 반응속도를 지배하는 인자가 무엇이고 이들이 상호간에 어떤 관계를 맺고 있는지를 알아야 한다. 이러한 관계를 정량적으로 표현한 것이 반응속도식이다.
실험적으로 화학반응의 속도는 온도, 압력과 반응에 관여하는 화학종들의 농도에 비례한다. 또한, 촉매나 반응 억제제가 존재하면 반응속도에 10n 의 변화를 줄 수 있다.
화학반응이 진행되면 반응시간에 따라 반응에 관여하는 화학종들의 농도가 변하므로 계의 성질도 변한다. 시간의 함수로 계의 조성에 관련된 어떤 편리한 성질을 측정하여 반응속도를 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 측정으로 1850년 wilhelmy가 설탕용액을 통과한 평면편광의 회전각의 시간에 따른 변화를 측정하여 자당의 반전속도를 측정하였다.
시간의 변화에 따른 반응속도를 측정하는 데는 여러 가지 방법이 있다. 그 중 몇 가지 예로서 압력의 변화, pH의 변화, 굴절률의 변화, 하나 또는 여러 파장에서 흡광도의 변화, 열전도도의 변화, 부피의 변화 및 전기 저항의 변화 등이다. 이와 같은 물리적 방법을 사용할 수 있다면 화학적 방법으로 반응속도를 측정하는 것보다 편리하다.
이번실험은 CSTR과 PFR에서 묽은 NaOH와 ethyl acetate의 saponification rection에 대한 전도도를 측정하여 농도와의 관계를 plot 하여 그래프로 반응속도상수 k를 알아보는 것을 목적으로 하였다. 반응 속도식은 온도와 농도의 함수로 나타나는데 이번 실험에서는 등온조작이므로 온도의 함수인 k를 상수로 보고 농도와 반응속도의 관계를 통해 k를 구하였다. 이러한 반응을 일으키는 반응기는 반응의 종류와 조건에 따라 여러가지를 사용할 수 있다

참고 자료

ⓐ 화학반응공학/ Octave Levenspiel, 2000/ (주)사이텍 미디어/ p.350~378
ⓑ 반응 공학/ 장현태외/ 3인 공역/ 동화기술/ 1999/ p.47~63
ⓒ 반응공학/ 대영사/ 설수덕/ 1993.3.5/ p.217~228
ⓓ 화학공장설계 5판/ Max S. Perers, Klaus D. Timmerhaus, Romald E. West/ 이승주/
2003. 10. 15/ 한국맥그로힐(주)/ p.531-p.567
ⓔ시약조사 : www.naver.com 백과사전