화공실험-[Final]PFR

소개

화공실험-[Final]PFR(A+)

목차

1. 서론
2. 이론
3. 실험장치 및 방법
4. 결과 및 고찰

본문내용

1. 서론
관형 반응기는 기초 반응공학의 특정 과목을 담당하는 사용자가 광범위한 실험에 상용할 수 있도록 제작된 실험기구이다. 본 장치를 통해 시간에 따른 반응진척도(전화율)의 변화를 알아본다.

2. 이론
1) 관형 반응기 (PFR)
가늘고 긴 직관(直管), 코일 모양 또는 U자형 곡관(曲管)의 한쪽 끝에서 반응원료를 공급하고, 다른 끝으로 반응생성물을 유출시키는 형식의 반응장치이다.
가열·냉각은 관의 외부에 장치한 자켓 또는 외관(外管)에 의하거나, 또는 관을 가열로 속에 장 치한다. 반응유체의 흐름이 피스톤 흐름에 가까워서 체류시간의 불균형이 없고, 연차반응 등에 의한 지나친 부반응(副反應)을 방지할 수 있다.
기계구조가 단순하고 내압구조(耐壓構造)를 쉽게 만들 수 있는 외에 전열면적을 잡기가 쉬우므 로 온도조절이 쉽고, 심한 반응열의 제거나 급격한 가열 ·냉각이 가능하다. 또 처리능력이 크며 용량을 바꾸기 쉽지만 긴 반응시간이 필요한 경우에는 장치의 규모와 압력 손실이 너무 커지는 결점이 있다. 석유의 열분해반응 등에도 이용된다.

2) 관형 반응기의 양론식과 반응속도식
즉, 반응의 속도식, 반응기로부터의 배출농도는 그리고 그 관류반응기의 공간속도만 알면 왼쪽 항을 적분하여 속도상수를 알 수 있다. 다른 온도에서의 속도상수는 아레니우스식으로 구할 수 있다.

여러 온도에서 반응속도 상수를 구한 후, 가로축을 온도의 역수, 세로축을 로 그래프를 그리고 이때 직선부분의 기울기로부터 를 절편으로부터 를 얻을 수 있으므로, 임의의 온도에서의 속도상수를 알 수 있게 됩니다. 체류시간 분포는, 반응물 도입농도를 어느 순간 펄스형으로 증가시키고 배출액에서의 그 농도가 체류시간에 따라 어떻게 변하는지를 관찰하면 알 수 있다.

3) 관형 반응기의 3가지 기본적인 실험

① 체류시간에 따른 전화율의 변화
실험은 에틸아세테이트와 수산화나트륨간의 비누화 반응을 전제로 한다.

참고자료

· Naver 백과사전, http://100.naver.com/100.nhn?docid=18456, 인터넷