연속교반 예비보고서

소개

1. 실험제목
연속교반 액상 반응기(CSTR)을 이용한 반응 속도식 측정 & 기체 확산 실험

2. 실험목적
CSTR에서의 산염기 중화 적정을 통해 반응 속도식을 구하고 반응 속도의 개념을 이해할
수 있다.
확산의 기본 개념을 이해하고 확산의 기본식인 Ficks의 법칙을 이해한다.

3. 실험이론
★ 연속교반 액상 반응기(CSTR)을 이용한 반응 속도식 측정 ★
1) 반응기의 종류
• 반응기 : 화학반응을 일으키기 위한 기구. 화학반응을 최적조건으로 최대 효율이 발생되
도록 하기 위한 기구. 화학 반응은 반응 물질의 농도, 온도, 압력, 시간, 촉매 등에 영향
을 받고, 반응장치에 있어서는 물질이동 및 열이동에 큰 영향을 받기 때문에 이들을 만족
하도록 하는 구조형태에 적합한 반응기를 선정하는 것이 중요하다. 형태나 크기는 아주
여러 가지인데, 크게 회분식(batch)과 연속식(continuous)으로 분류할 수 있다.
PFR(Plug-Flow Reactor)와 CSTR(Continuous-Stirred Tank Reactor)는 연속식 반응기의
가장 흔한 형태이다
균일반응을 대상으로 하는 반응기 종류는 형상, 조작법, 온도분포 등의 관점에서 구분 할
수 있다. 불균일반응의 경우에는 보다 다양한 종류가 있다.

• 형 상 : 교반탱크형(stirred tank), 관형(tubular)

• 조작법 : 회분식(batch), 연속식(continuous), 반회분식(semi-batch)

• 온도분포 : 등온반응기(isothermal), 비등온반응기(non-isothermal)

• 연속 교반 탱크 반응기
반응물이 균일하게 혼합된 반응기로 반응기내 조성은 유출 성분의 조성과 동일하다.

• 회분반응기
장점 : 장치비가 적게 들고 운전정지가 쉽고 빠르다.
단점 : 인건비와 취급비가 많이 들고, 반응기를 비우고 다시 청소하고 다시 채우는 운전정
지 시간이 길며, 제품의 품질관리가 나쁘다.
이용 : 주로 소량생산과 하나의 장치에서 여러 종류의 제품을 생산하는 데 적합

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험이론
★ 연속교반 액상 반응기(CSTR)을 이용한 반응 속도식 측정 ★
★ 기체 확산 실험 ★
4. 참고문헌

본문내용

1. 실험제목
연속교반 액상 반응기(CSTR)을 이용한 반응 속도식 측정 & 기체 확산 실험

2. 실험목적
CSTR에서의 산염기 중화 적정을 통해 반응 속도식을 구하고 반응 속도의 개념을 이해할
수 있다.
확산의 기본 개념을 이해하고 확산의 기본식인 Ficks의 법칙을 이해한다.

3. 실험이론
★ 연속교반 액상 반응기(CSTR)을 이용한 반응 속도식 측정 ★
1) 반응기의 종류
• 반응기 : 화학반응을 일으키기 위한 기구. 화학반응을 최적조건으로 최대 효율이 발생되
도록 하기 위한 기구. 화학 반응은 반응 물질의 농도, 온도, 압력, 시간, 촉매 등에 영향
을 받고, 반응장치에 있어서는 물질이동 및 열이동에 큰 영향을 받기 때문에 이들을 만족
하도록 하는 구조형태에 적합한 반응기를 선정하는 것이 중요하다. 형태나 크기는 아주
여러 가지인데, 크게 회분식(batch)과 연속식(continuous)으로 분류할 수 있다.
PFR(Plug-Flow Reactor)와 CSTR(Continuous-Stirred Tank Reactor)는 연속식 반응기의
가장 흔한 형태이다
균일반응을 대상으로 하는 반응기 종류는 형상, 조작법, 온도분포 등의 관점에서 구분 할
수 있다. 불균일반응의 경우에는 보다 다양한 종류가 있다.

• 형 상 : 교반탱크형(stirred tank), 관형(tubular)

• 조작법 : 회분식(batch), 연속식(continuous), 반회분식(semi-batch)

• 온도분포 : 등온반응기(isothermal), 비등온반응기(non-isothermal)

• 연속 교반 탱크 반응기
반응물이 균일하게 혼합된 반응기로 반응기내 조성은 유출 성분의 조성과 동일하다.

참고자료

· 1)『Unit Operations of Chemical Engineering』, Warren L. McCabe , McGraw-Hill , chapter 17/19
· 2)『단위조작』, 고완석 , 보문당 , p294 ~ 295
· 3)『화공단위조작』, 서명교 , 대웅출판사 , p423 ~ 426
· 4)『단위조작실험』, 노윤찬 , 진영사 , p4-67 ~ 4-69
· 5)『화학공학실험』, 고용식 , 선학출판사 , p61 ~ 78
· 6)『CHEMICAL REACTION ENGINEERING』 , O. LEVENSPIEL , WILLY , chapter 5/10/13
· 7)『정량분석』, 김강식 , 자유아카데미 , p511 ~ 513
· 8)『반응공학』, 설수덕 , 대영사 , p209 ~ 213
· 9) http://chemistry.i-dream.ac.kr/generallab1_08.htm