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학부 공부/반응공학

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1-3. Design Equation 1. Design Equation Design Equation은 어떤 reactor (반응기) 에서의 mole balance를 나타낸 식이다. 위의 그림을 바탕으로 설명을 하자면 mole balance를 맞추기 위해서는 크게 4가지를 고려해야 한다. 첫번째는 In, 시스템 안으로 들어가는 j의 흐름 속도 [mole/time], 두번째는 Generation, 시스템 안에서 화학적 반응에 의해 생성되는 j의 흐름 속도 [mole/time], 세번째는 Out, 시스템 밖으로 나가는 j의 흐름속도 [mole/time], 네번째는 Accumulation, 시스템 내의 j의 축적 속도 [mole/time] 이 4가지를 고려하여 Design Equation을 유도한다. 따라서 이 4가지로 반응 시스템의 mole ba..
1-2. Reaction rate (반응속도) 1. Reaction rate (반응속도) 반응속도란 새로운 화학종을 생성하는데에 넣은 화학종을 얼마나 빨리 사용하는지에 관련한 용어이다. 보통 반응 속도를 표현할 때는 반응물의 형성 속도를 기준으로 다른 물질의 속도를 판단하거나 계산한다. 반응속도는 농도, 온도, 촉매의 종류의 함수로 나타낼 수 있다. 반응속도는 다음과 같이 표기하며 A -> B 로 반응이 진행될 경우 단위 부피당 A의 형성 속도를 나타낸다. 여기서 주의해야 할 점은 반응속도를 시간에 따른 농도의 변화량과 동일하다고 착각하는 경우가 있는데 실제로는 모든 경우에 해당하는 것이 아니라는 점이다. 액상 상태의 batch reactor의 경우만 해당이 된다. 2. 반응차수 반응 속도를 구하는 식은 반응의 차수에 따라 달라지는데 반응이 1차일 ..
1-1. 반응기 (Reactor) 의 종류 산업에서 주로 사용하는 반응기의 종류로는 크게 3가지가 있으며 반응공학 1에서는 주로 이 반응기에 대해 공부하게 된다. 첫번째로는 Batch reactor로 이 반응기의 경우 모든 곳의 농도가 동일하며 input과 output이 없는 것이 특징이다. 이 특징으로 인해 다음에 이야기하겠지만 design equation이 반응기마다 달라지게 된다. 두번째로는 Continuous-Stirred Tank Reactor로 주로 CSTR이라고 불리는 반응기인데 이 반응기의 경우 steady state일 경우 넣어준 물질이 넣은 만큼 나가기 때문에 반응기 안에 쌓이는 물질의 양이 없다고 할 수 있다. (Accumulation = 0) 세번째로는 Tubular reactor 혹은 Plug-Flow Reactor로 불리..

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