화공시스템실험 에탄올개질 예비 보고서

목차

1. 촉매란 무엇인지 설명하고, 촉매가 이용되는 공정 3가지를 조사하시오.
2. PBR과 PFR의 차이를 기술하시오.
3. PID 제어의 개념과 종류를 조사하시오.
4. 실험의 변수와 예상결과를 서술하시오.

본문내용

1. 촉매란 무엇인지 설명하고, 촉매가 이용되는 공정 3가지를 조사하시오.
- 촉매란 : 촉매는 반응물과 접촉하여 활성화 에너지가 다른 경로를 만들어 반응속도를 증가 또는 감소시켜 반응 전과 후에서 같은 상태로 있는 물질이다. 반응속도를 증가시키는 경우에는 정촉매, 반응속도를 저하시키는 경우에는 부촉매(억제제)라고 한다. 또한 반응물질과 촉매가 동일한 상인 경우 균일계 촉매, 다른 상인 경우에는 불균일계 촉매라고한다.

(1) 접촉식 황산 제조 공정
V2O5 촉매를 많이 사용한다. 바나듐 촉매는 촉매독 물질에 대한 저항이 크고, 고온에서 안정하며 내산성이 크고 다공성이며 비표면적이 크다는 장점이 있기 때문이다. 접촉식 황산 제조 공정은 배소로에서 생성된 SO2 가스를 제전실 폐열보일러 냉각 탑, 세척 탑을 거쳐 Mist-conttrell에서 산무를 제거, 완전 정제한 후 건조탑에서 건조한다. 상부에서 진한 황산을 순환 주입하며, 건조탑에서 나온 건조 SO2는 420도 정도로 예열하여 전화기에 도입하고, 전화기에서 Pt 또는 바나듐 촉매를 사용하여 SO2에서 SO3로 전화시킨 후 냉각하여 흡수탑에서 98% H2SO4에 흡수시켜 발연황산을 만드는 공정이다.

(2) 암모니아 합성 반응
CaO등을 첨가하여 사용한다. 반응에서 암모니아의 평형 농도는 반응온도를 낮출수록, 압력을 높일수록 증가하고, 수소와 질소의 혼합비율이 3:1일 때 가장 좋다. 또한 불활성가스의 양이 증가하면 NH3 평형농도는 낮아진다.

(3) 과산화수소 분해 반응
물과 산소로 바뀌며 열을 내어놓는 점으로 인해서 일부 엔진이나, 우주 추진 로켓의 연료겸 추진제로도 사용가능하다. 요오드화칼륨을 정촉매로 사용하여 과산화수소의 분해 반응 속도를 증가시킬 수 있다.

참고 자료

[네이버 지식백과] PID 제어
https://terms.naver.com/entry.naver?docId=858171&cid=42346&categoryId=42346