CFSTR 0.5차 반응. 효율 95%. 속도상수 0.05 (mg/L)^(1/2)/hr

CFSTR 0.5차 반응. 효율 95%. 속도상수 0.05 (mg/L)^(1/2)/hr

CFSTR에서 물질을 분해하여 효율 95%로 처리하고자 한다.

이 물질은 0.5차 반응으로 분해되며,

속도상수는 0.05 (mg/L)1/2/hr이다.

유량은 500 L/hr이고 유입농도는 250 mg/L로 일정하다면

CFSTR의 필요부피(m3)는? (단, 정상상태 가정)

① 약 520

② 약 570

③ 약 620

④ 약 672

완전혼합 반응조

(continuous stirred-tank reactor, CSTR) 는

연속흐름 반응조

(continuous-flow stirred-tank reactor, CFSTR) 로도 불린다.

CFSTR 0.5차 반응

Q(C_0 – C_t) = k V (C_t)^n

> Q: 유량

> C_0: 초기농도

> C_t: 나중농도

> k: 속도상수. 0.05 (mg/L)^(1/2)/hr

> V: 반응조 부피

> n: 반응차수

95% 효율이므로,

C_t = (250 mg/L) (5/100) = 12.5 mg/L

Q(C_0 – C_t) = k V (C_t)^n

(500 L/hr) (250 – 12.5 mg/L) = 0.05 (mg/L)^(0.5)/hr × V × (12.5 mg/L)^0.5

V = [(500) (250 – 12.5)] / [0.05 × 12.5^0.5]

= 671751 L

= 671.751 m3

답: ④ 약 672

[참고] 속도상수에 주의할 것

(0.05 mg/L)^(1/2) /hr 이 아니라,

0.05 (mg/L)^(1/2) /hr 이다.

[참고] 단위만 계산하면,

(mg/L)^(0.5) × (mg/L)^(0.5) = mg/L

Q(C_0 – C_t) = k V (C_t)^n

(L/hr) (mg/L) = (mg/L)^(0.5)/hr × V × (mg/L)^0.5

V = (mg/hr) / [(mg/L)/hr]

= L

[키워드] CFSTR 0.5차 반응 기준, CFSTR 0.5차 반응 사전, CFSTR 기준, CFSTR dic