1CSTR파이널

목차

1.서론 ---------------------------------------------- 3p
2.이론 ---------------------------------------------- 3p
3.실험 방법 ----------------------------------------------10p
4.결과 및 고찰 ------------------------------------------- 14p
5.결론 -------------------------------------------- 19p
6.참고문헌 --------------------------------------------- 20p

본문내용

1. 서론
CSTR은 직렬로 연결된 3개의 교반 탱크에서 농도가 서로 다른 용액을 주입방법의 변화, 유속의 변화 및 교반 조작의 변화를 주어 각 탱크에서 응답을 측정하는 장치이다.

2. 이론

- CSTR는 강한 교반이 요구될 때 사용된다. 이 반응기에 원료가 도입되면 순간적으로 완전히 혼합이 일어나서 공간적으로 균일한 상태를 이룬다. 따라서 반응기 배출흐름의 상태는 반응기 안에서의 상태와 같다. 이 반응기는 완전혼합 반응기 또는 역혼합 반응기(back-mixing reactor)라고도 한다.

CSTR은 구조가 간단하고 온도조절이 쉽지만, 반응기 부피당 반응물의 전화율은 흐름반응기들 중에서 가장 작다. 따라서 높은 전화율을 얻기 위해서는 대단히 큰 반응기가 필요하게 된다. 같은 전화율을 요할 때 한개의 CSTR보다는 작은 부피의 CSTR을 여러개 사용하는게 더 효율적이다. CSTR은 보통 정상상태에서 조업되며 통상 완전 혼합 되도록 운전되기 때문에 배출 흐름의 온도와 농도는 반응기내의 값과 같은 것으로 모델화 된다.

- 교반
교반과 혼합을 혼동하는 경우가 있지만, 용기 안의 물질이 특정 양식(대개는 순환 패턴)으로 움직이도록 하는 것이 교반이고, 두 상이나 세 상으로 분리되어 있던 물질이 서로 섞여서 무작위 분포가 되도록 하는 것이 혼합이다.
교반이 유효한 것은 화학 반응을 시행할 때인데, 기상과 액상, 액상과 액상, 고상과 액상 등을 교반하여 균일한 상으로 만들어 반응속도를 빠르게 할 수가 있다.

- 교반기
액체와 액체, 액체와 고체, 또는 분체 등을 휘저어 섞기 위한 기구를 가리키는 용어이다. 주로 화학공업에서 사용되며, 교반의 형식에 따라 탱크 교반기와 유동식 교반기로 크게 나누어지는데, 현재는 대부분 탱크 교반기이다.

- 정상상태의 혼합흐름 반응기
혼합흐름 반응기에 대한 기호는

이고, 이것을 식으로 표현하면

이 되고 이를 다시 정리하면 다음을 얻게 된다.

여기서 Xa와 ra는 반응기 출구 흐름의 조건에서 구해지는데 이는 반응기 내에서의 조건과 동일하다.

참고자료

· Octave Levenspiel, “화학 반응 공학”, 김상환, 임선기 공역 , 사이텍 미디어, 2000, p108-115
· 두산백과, http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1064728&cid=40942&categoryId=32391, “ CSTR”, 2018/05/06
· 네이버지식백과 http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1064728&cid=40942&categoryId=32391, “ 교반 ”, 2018/05/06