[화학공업실험]CSTR을 이용한 반응 속도식 측정/기체 확산 실험

목차

1. 연속교반 액상 반응기(CSTR)을 이용한 반응 속도식 측정
-반응기의 종류
-반응속도식의 정의
-mole balance를 이용한 반응속도식 유도
-반응 속도식 측정방법(적분법, 미분법 등)
-산염기 적정
-지시약

2. 기체 확산 실험

-확산의 정의
-Ficks의 법칙
-Graham의 법칙
-Dalton의 분압법칙
-Gas chromatography

본문내용

1. 연속교반 액상 반응기(CSTR)을 이용한 반응 속도식 측정

-반응기의 종류

반응기는 운전방법에 따라서 다음과 같이 분류 된다.
① 회분식 반응기(batch reactor) : 회분식 반응기에서는 반응이 진행되는 동안에 반응물 그리고 생성물 유입과 출입이 없다. 반응기내에서 반응 혼합물의 완전 혼합물의 완전혼 합이 이루어진다. 소규모 운전, 완전히 개발되지 않은 새로운 공정의 시험, 고가의 생 성물 제조, 연속조작으로 전환하기가 용이하지 않은 공정들에 대해 사용된다. 높은 전 환율을 얻을 수 있는 장점도 있지만, 단위 생산량당 인건비가 비싸고, 대규모 생산이 어렵다는 단점도 있다.
② 반회분식 반응기(semi-batch reactor) : 반응기에 반응물질의 한 성분을 넣고 다른 성 분을 연속적으로 넣어 반응을 진행시켜 반응 종류후 전체 내용물을 꺼내는 형식의 반응 기나 또는 최초에 전반응성분을 넣고, 반응에 의해 생기는 생성물의 하나를 연속적으로 꺼내고 반응 종료 후 반응기내의 내용물을 꺼내는 형식의 반응기이다. 회분식 반응기의 흐름식 반응기의 중간 형태로서 시간에 따라서 조성과 용적이 변한다. 회분식 반응기와 같은 단점을 지니지만, 온도, 조절이 용이하고 반응물중의 한 농도를 낮게 유지함으로 써 원치않는 부반응을 최소화 할 수 있다. 반응열과 반응속도가 크며, 융통성이 있지만 해석이 어려울 때가 있다.
③ 연속식 반응기(continuos reactor) : 일정한 조성을 갖는 반응물을 일정한 유량으로 공 급하여 생성되는 생성물을 동일한 유량으로 제조하는 유동식 반응기이다. 보조장치가 필요하며, 생성물의 품질관리가 용이하다. 반응기의 한 방향에서 연속적으로 원료를 공 급시키고 다른 방향으로부터 연속적으로 반응, 생성 액체를 배출시키는 형태의 반응기 이며 반응기내의 농도, 온도, 압력등은 시간적으로 변화가 없다. 연속식으로 많은 양을 처리할 수 있으며, 반응속도가 큰 경우에 많이 이용된다. 반응물 조성의 시간적 변화 가 없는 것으로 겉보기 체류시간이 독립변수 있다.

참고자료

· 『기기분석』 신은상 외 5명 동화기술 p.
· 『단위조작』 McCabe 외 2명 이화영외2명 역 McGraw-Hill Korea p.
· 등등