[화학공학실험 A+ 보고서]-결과보고서-CSTR의 RTD 실험

소개글

"[화학공학실험 A+ 보고서]__결과보고서_CSTR의 RTD 실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 결과 및 분석
4. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
- CSTR 반응기와 RTD 함수의 개념과 원리를 이해하고, 추격자를 통해 RTD를 구해본다.
- RPM(교반속도) 변화에 따른 전도도를 측정하고, 이를 통해 C(t), F(t), E(t)를 구한다.
- E(t) 함수를 통해서 CSTR 내 물질의 RTD의 변화를 알아본다.
- 이상적인 반응기와 실제 반응기의 차이를 알아본다.

2. 실험 이론
1) CSTR (연속교반탱크반응기)
산업공정에서 널리 사용되는 반응기의 형태로 액상반응에 주로 사용된다. 정상상태(steady state)에서 운전되며 완전히 혼합된다.(perfectly mixing) 따라서 혼합이 잘되기 때문에 온도 및 농도를 조절하기 용이하다. 탱크 전체에 농도, 온도, 반응속도의 공간적 변화는 없다. 하지만 실제로는 bypass, daed zone 등의 변수가 존재한다.
따라서 비이상적인 경우 적용이 부적합하지만 반응속도의 시간과 위치의 의존성이 없다는 장점이 있다.

< 중 략 >

4) CSTR 실제 공정에서의 변수

① 우회흐름(Bypassing) :반응물이 반응기 내부에 들어올 때 반응에 참여하지 않고 바로 output 흐름으로 나가는 흐름을 말함다. 우회흐름이 존재하면 반응의 전화율이 낮아지고 반응기의 효율이 낮아진다.

② 무용부피(Dead volume) : 왼쪽의 그림과 같이 반응기 안쪽에 반응에 참여하지 않는 공간을 말한다. 반응이 진행됨에 따라서 반응기 안쪽에 내용물이 쌓이는 경우 Dead volume이 존재할 수 있다. Dead volume이 존재하면 실제 설계 반응기보다 반응이 적게 일어나 전화율과 효율이 감소하게 된다.

참고 자료

강신춘 외4인, Matlab을 이용한 공정제어공학, 아진(2001)
Donald R. Coughanowr 외1인, 최신 공정제어 3판, 김영한 외6명, Mcgraw-Hill(2009),