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[공학]series reactor system

저작시기 2006.01 |등록일 2006.11.22 한글파일한컴오피스 (hwp) | 15페이지 | 가격 800원

소개글

Tubular reactor와 continuous stirred tank reactor (CSTR)를 이용하여 반응속도 상수를 결정

목차

Ⅰ. 서론
Ⅱ. 이론
Ⅲ. 실험방법
Ⅳ. 결과 및 토론
Ⅴ. 결론

본문내용

이 번 실험은 Tubular reactor와 continuous stirred tank reactor (CSTR)를 이용하여 반응속도 상수(k)를 결정하는 것이다. 실험을 통해 얻은 data를 이용하여, 농도변화에 따른 전도도의 그래프를 이용해 검량선을 작성할 수 있다. 이 검량선을 이용해 각 전도도에 대한 농도를 구할 수 있다.

C = C(1-X) ⇒ = 1-X ⇒ ∴ X = 1 -

위 식에서 C 와 C(초기농도)를 알면, 전환율(X)를 구할 수 있다.
또, 체류시간 t(residence time = )을 이용하여,

에서 t과 을 plot하면 기울기인 k값을 구할 수 있다.


실험은 크게 검량선작성을 위한 시료의 전도도 측정과 , sample 측정이 있었으며 CSTR의 기기적문제로 인하여 PFR에의한 실험만 진행되었다.

실험을 통하여 y = 145220X + 124.27 의 검량선을 작성하였다. flow rate가 100, 150, 200(ml/min)으로 점점 커질 때, 농도 값은 점점 증가하고, 전환율(X)는 점점 감소하는 것을 볼 수 있었다. 전환율(X)와 체류시간 t()을 이용하여 반응속도 상수 k를 구했다. 이 때의 k값은 0.788이다.

반응기 부피를 두 배로 늘리면, 전환율 자체의 값은 부피를 늘리지 않았을 때보다 더 커졌지만(약44%), flow rate가 100, 150, 200(ml/min)으로 될 때, 전환율은 점점 감소하는 걸 볼 수 있다. 이 때의 반응속도 상수 k값은 0.789이다.

결과적으로, 반응기 부피를 두 배로 늘리면, 전환율은 약 두 배정도 증가하였지만,반응속도 상수(k)는 거의 변화가 없음을 알 수 있다. 또, 반응속도상수(k)는 온도만의 함수임을 알 수 있다.

참고 자료

1. Elements of chemical reaction engineering, H.scott fogler, 1999 (CD)
2. 화학반응공학, 아진, 송승구외, 2000 3판
3. NAVER 백과사전
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