연속반응기에서의 전환율 및 반응속도 상수를 증가시키기 위한 방법

소개

연속반응기에서의 전환율 및 반응속도 상수를 증가시키기 위한 가능한 여러 아이디어와 요소를 조원들끼리 토론하고 반응기의 크기와 유속을 변화시킬 수 없다면 전환율을 증가시키기 위한 방법에는 어떤 것이 있는지 조사해 보았다

목차

1.서론 ……3
2.이론 ……3
2-1반응장치의 분류 ……3
2-2반응장치의 조작법 ……3
2-3 반응장치의 형태 ……4
3.실험 장치 및 방법 ……9
3-1 반응기의 형태 ……10
3-2반응기의 선정 ……11
3-3반응기계의 설계 ……12
3-4 실험 방법 ……12
3-4-1 반응온도 결정 ……12
3-4-2 반응기 체류 시간이 전환율에 미치는 영향 ……14
3-4-3 반응기 수의 결정 및 크기 의 영향 ……17
3-4-4 압력의 영향 ……18
3-4-5기포의 영향 ……19
3-4-6 유속의 영향 ……20
3-4-7 반응기의 크기와 유속을 변화시킬 수 없을때 전환율을 증가시 키는 방법 ……21
4.결과 및 토론 ……21
4-1-1 온도에 대한 토론 ……21
4-1-2 체류시간에 대한 토론 ……22
4-1-3 반응기 수와 크기에 대한 토론 ……22
4-1-4 압력에 대한 토론 ……22
4-1-5 기포에 대한 토론 ……23
4-1-6 반응기의 크기와 유속 변화 없이 전환율 증가 방법 토론 ……23
4-2 제시안의 문제점 및 해결방안 ……23
5 결론 ……24
■참고문헌 ……25
※회의록※ ……25

본문내용

1. 서론
이번 설계과제는 연속반응기의 전환율 및 반응속도 상수를 증가시키기 위한 방법을 다각도로 연구하여 궁극적으로 반응기의 전환율(효율)을 향상시키는데 그 목적이 있다 하겠다. 이는 화학공학에서 중요한 장치의 경제성과 연관이 있다. 전환율을 상승시키면 공장에서 제품을 생산할 때 같은 원료에 더 많은 product 를 생산할 수 있고 이는 곧 회사의 이익 증대로 직결 될 것이다.
2.이론
2-1반응장치의 분류
공업적으로 사용되고 있는 반응장치의 구조와 조작법은 복잡하다. 그러므로 이들을 일괄적으로 정리하는 것은 간단하지 않다. 따라서 여기서는 반응장치의 기본적인 것을 정리하기 위해, 주로 균일 반응을 취급하는 반응장치에 대해서 형태, 조작법에 따라 반응장치를 분류해 본다.
아래의 그림과 같이, 반응장치는 형태에 따라 (a)탱크형, (b)관형으로 대별한다. 한편, 조작법으로는 (ⅰ)회분식, (ⅱ)연속식(혹은 유통식), (ⅲ)반회분식으로 구분된다.
반응기 형태와 조작법에 따른 반응장치의 분류
2-2 반응장치의 조작법
회분식조작(batch operation)은 반응원료를 모두 반응기에 주입시킨 후 반응을 시작해서 적당한 시간이 경과한 후에 반응혼합물 전체를 끄집어내는 조작법이다. 보통 회분식 조작에는 회분식 반응기가 이용된다. 연속 조작(continuous operation)은 유통식 조작이라고 부르며, 반응원료를 연속적으로 반응기 입구에 공급해서 반응기 출구에서 제품을 연속적으로 끄집어내는 조작법이다. 회분식 반응기 및 관현 반응기로 연속적으로 조작시킨다. 반회분식조작(semi-batch operation)은 회분식 및 연속조작의 중간적 성격을 가진 조작법이다. 예를 들면, 반응원료의 한 성분 B를 처음 회분식 반응기에 넣고 여기에 다른 원료 A를 연속적 혹은 간헐적으로 유입시킨다면 반응을 진행시키는 조작법은 성분 B에 대해서는 회분식이지만 성분 A에 관해서는 연속식이라 간주되므로 반회분식 조작법이 된다.
대량생산이 필요한 화학공장에서는 연속 조작이 훨씬 유리하다. 연속적으로 조작되고 있는 반응장치 내에서는 정상적으로 반응이 진행하고 있으므로 자동제어가 쉽고 균일한 품질의 제품이 얻어진다. 또, 원료의 주입과 제품의 채취공정이 불필요하므로 노동비가 절감된다. 한편, 제약공업처럼 생산량은 작지만 여러 품종의 제품을 제조하는 정밀화학 공업인 경우에는 회분식 조작 혹은 반회분식 조작이 적당한다. 미생물 반응을 이용하는 발효공업에서는 조작 중에 미생물이 변이되고 장기간에 걸쳐 무균조작이 곤란한 이유로 연속조작의 사용은 적다.
2-3 반응장치의 형태

참고자료

· 없음