연속교반반응기 실험

소개

실험하면서 써놓은 것이라서 도움이 많이 될 것입니다.

목차

ABSTRACT

TABLE OF CONTENTS

1. INTRODUCTION
1.1 실험 목적
1.2 실험 이론
1.2.1 반응속도식
1.2.2 반응속도상수
1.2.3 반응속도상수의 온도 의존성
1.2.4 conversion rate
1.2.5 residence time
1.2.6 체류시간 분포(RTD)
1.2.7 continuous stirred tank reactor(CSTR)
1.2.8 Tubular reactor(PBR)
1.2.9 전도도 측정

2. EXPERIMENT
2.1 실험 기구
2.2 실험 방법
2.3 주의 사항
2.4 물리 상수

3. RESULT & DISCUSSION
3.1 RAW DATA
3.2 DISCUSSION

4. CONCLUSION

5. REFERENCE

본문내용

이 실험은 3개의 직렬로 연결된 탱크에 주입방법을 달리하여 3개 탱크의 농도변화의 응답속도를 측정하고 시간에 따른 전도도변화 그래프로부터 3개의 직렬로 연결 되었을 때 어느 한 변화에 따른 농도변화를 알아보는 것이 목적이였다.
우선 이 실험을 하기에 앞서 이 실험은 화학반응이 아닌 이온화에 의한 전도도를 측정함으로써 물질의 흐름, 각 탱크의 농도 변화를 알아보는 것이다. 실험에서 변수를 4개를 정하여 실험을 했는데 첫 번째 실험은 일정한 A탱크의 100ml/LPM 유량과 B탱크의 일정한 유량 100ml/LPM을 흘려보냄으로서 이론치와 비교해보고 3가지의 변수에 앞서 기준 그래프를 도출하기 위함이였다.
[Figure.7]을 보면 시간에 따라서 기울기가 증가하다가 일정 시간대에 점점 기울기가 줄어들어 일정해지는 것을 알 수 있다. 각 탱크별로 우선 처음으로 max치를 올라가는 탱크는 1번 탱크이다. 처음에 다른 물질이 들어간 만큼 첫 번째 탱크의 부피에 따라 농도가 일정해질 때까지 급속도로 농도가 증가하다가 점점 일정해지고 직렬로 연결된 다음 탱크 또한 일정해질 때까지 증가하다가 감소하며 3번 탱크도 앞 탱크와 같이 농도가 일정해질 때까지 증가하다가 점점 감소할 것이다. 결국 세 탱크의 농도는 일정해질 것이다.
다음 실험은 B용기 용액을 100ml/LPM 4분간만 주입했을 때의 농도 변화이다. [Figure.8]을 보면 알 수 있듯이 B용기의 용액을 주입하는 4분간 탱크1의 농도는 증가하며 4분을 분기점으로 점점 농도가 감소하였다. 다른 탱크들은 시간내에서는 감소하는 형태는 아니였지만 시간이 많이 지나면 1번 탱크와 같이 농도가 점점 줄어들어 결국 1번 탱크와 같은 초기 탱크 농도로 돌아올 것이다.
세 번째 실험은 B용기 용액만을 100ml/LPM, 200ml/LPM, 300ml/LPM 으로 점점 유량을 달리했을 때의 농도변화를 측정하는 것이다. [Figure.12]를 보면 유량이 클수록 그래프의 초기 기울기는 큰 것을 알 수 있었다. 초기 기울기(t=0)는 시상수인 T로 정의할 수 있는데 이는 부피유량과 이론적으로는 반비례한다. [Figure.12]에선 초기의 기울기 크기가 유량에 비례하는 것처럼 보인다. 그래프를 해석할 때 유량이 큰 것은 기울기가 크기 때문에 농도가 일정한 구간까지 빨리 도달하게 되고 이로써 시상수가 짧다고 해석할 수 있다. 하지만 t=0 의 곡선의 기울기로 정의했을 때의 시상수는 실험적으로 유량에 비례하게 나왔다.

참고자료

· 1. 화학반응공학/ Octave Levenspiel, 2000/ (주)사이텍 미디어/ p.350~378
· 2. 물리화학/ 탐구당/ 안우선저/ p.500~506
· 3. 반응 공학/ 장현태외 3인 공역/ 동화기술/ p.47~63
· 4. 반응공학/ 대영사/ 설수덕/ p.217~228