생각하는 공대생

회분 반응기(batch process)에서의 0차 반응식 정용회분 반응기(constant-volume batch reactor)에서는 반응 혼합물의 부피가 변하지 않는 경우를 다룬다. 즉 정밀도 반응계이기도 하다. 0차 반응은 반응속도가 물질의 농도에 영향을 받지 않는 경우이다. 이때 CA가 음수값이 될 수 없다는 것에 유의해야한다.정리해주면 대체로 0차 반응은 농도가 고동도일때 주로 일어난다. 농도가 낮아지면 반응은 점차 농도에 의존하게 되고 이 경우에 반응 차수가 증가하게 된다.

정용회분 반응기에서의 2차 반응 정용회분 반응기(constant-volume batch reactor)에서는 반응 혼합물의 부피가 변하지 않는 경우를 다룬다. 즉 정밀도 반응계이기도 하다. 비가역 2분자형 2차반응(irreversible bimolacular-type second-order reaction)은 다음과 같다. 이러한 반응에서는 반응 속도식이 다음과 같이 표현된다. 반응식에 의하면 일정시간 t에서 반응한 A와 B의 양이 같으며 이는 CA0XA로 표현된다. 를 위 식에 대입해준다. 여기서 편의성을 위해 초기 반응물의 비율을 M=CB0/CA0이라고 두자. 다시 M을 대입하여 정리해주면 가 된다. 마찬가지로 이제 변수분리 한 후 적분해주면 이 되고 부분분수 활용해서 잘 정리해주면 위와 같이 다양한..

정용회분 반응기에서의 1차반응 정용회분 반응기(constant-volume batch reactor)에서는 반응 혼합물의 부피가 변하지 않는 경우를 다룬다. 즉 정밀도 반응계이기도 하다. 비가역 단분자형 1차반응 (irreversible unimolecular-type first-order reaction)은 다음과 같다. 이 반응이 1차 반응 속도식을 따른다고 가정하면 이 때 위 식을 변수 분리하고 적분하여준다. 따라서 다음과 같은 식을 얻을 수 있다. 이를 전환율에 관한 식으로도 바꿀 수 있다. 이므로 양변을 t에 대하여 미분해주면 따라서 마찬가지로 변수 분리하고 적분해주면 최종적으로 다음식이 얻어진다. -ln(CA/CA0)나 -ln(1-XA)를 t에 대해서 plot하면 이런 형태를 만족하는 반응은 ..

반응 전환율(Fractional Conversion) 반응 전환율(Fractional Conversion)이란어떤 반응물(A)가 어떠한 반응을 통해서 다른 물질로 전환되는 분율 또는 A가 반응한 분율을 의미한다. 이를 간단하게 전환율(conversion)이라고도 하며 기호 XA로 나타낸다. 부피가 V인 반응기 내부에서 반응이 진행된다고 생각하자.만약 NA0가 시간 t =0에서 반응기 내부에 있는 A의 초기 몰수이고 NA가 특정 시간 t에서 존재하는 A의 몰수라면 A의 전환율은 다음과 같이 계산된다. XA = (반응한 A의 몰수)/(초기에 공급된 A의 총 몰수) 이 수치는 위와 같은 범위값을 가진다. 반응이 전혀 일어나지 않은 경우 0 모든 반응물이 완전히 반응하였다면 1 이때 부피당 A의 농도를 CA라고..