화학실험 레포트 보고서 업로드 PFR 예비보고서 보고서 EX

화학실험 레포트 보고서 업로드 PFR 예비보고서 보고서

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화학실험 레포트 보고서 업로드 PFR 예비보고서

[화학실험 레포트 보고서] PFR 예비보고서

`예비 보고서`

『Plug Flow Reactor』

참고 문헌 : 반응공학

1. 이론

1) 반응기별 장단점

Reactor종류

장점

단점

용도

Batch

▶ 높은 전환율

▶단위생산량당 높은 인건비

▶대규모 생산 어렵다

▶소규모 운전

▶새로운 공정실험

▶고가의 생성물제조

CSTR

▶ 온도조절 용이

▶동일한 용량의 PFR보다 처리효율이 낮다.

▶완전혼합에 필요한 동력이 많이 든다.

▶Short Circuiting 현상을 초래할 수 있다.

▶강한 교반이 요구될 때 사용된다

PFR

▶ 유지 관리 용이(운동부분이 없기 때문에)

▶ 부피당 전환율 가장 높음(흐름반응기中)

▶발열반응일 때 국소고온점이 생길 수 있다.

▶긴 반응시간이 필요한 경우,장치의 규모와 압력손실이 너무 커진다.

▶유기물 제거 반응(e.g. 석유 열분해반응)

2) 근대적 화학공업에서 유동식, 특히 Tubular Reactor을 많이 채택하는 이유

① 반응유체의 흐름이 피스톤 흐름에 가까워서 체류시간의 불균형이 없다.

② 연차반응 등에 의한 지나친 부반응(副反應)을 방지할 수 있다.

③ 기계구조가 단순하고 내압구조(耐壓構造)를 쉽게 만들 수 있다.

④ 심한 반응열의 제거나 급격한 가열냉각이 가능하다.

⑤ 처리능력이 크며 용량을 바꾸기 쉽다.

3) General mole balance equation.

4) PFR mole balance equation.

5) Conversion X

6) Numerical Evaluation of Integrals

2. 실험 방법

0.1M NaOH 와 0.1M CH3COOC2H5를 10Liter 씩 탱크 A와 B 에 채운다.

30 도 온도를 맞춘다

유량은 각각 100㎖/min 으로 맞춘다

10분간격으로 세 번 측정한다.

온도가 steady 에 도달하면 일정시료를 취해 HCl로 적정한다.

NaOH를 100㎖/min, CH3COOC2H5를 150㎖/min 로 반복실험한다.

3 실험 예상

이 실험의 반응식은

NaOH + CH3COOC2H5 → CH3COONa + C2H5OH

이 반응식은 초산 에틸의 비누화 반응이다. 실험 조건을 보면 처음에 각각 0.1M 의 NaOH 와 CH3COOC2H5 를 100㎖/min 의 유량으로 넣어서 10분간격으로 세 번 측정하고 다음엔 NaOH 100㎖/min 와 CH3COOC2H5 150 ㎖/min 로 바꾸어서 반복 실험 하였다.

CH3COOC2H5 의 농도를 100에서 150 으로 높일 경우 반응 속도 변화와 시간에 따른 농도 변화를 측정 한다. 반응 속도를 측정하기 위해서 NaOH 의 농도로 측정하는데 HCl을 이용해서 적정한다. 페놀프 탈레인 시약을 이용하여 중성이 되는 지점을 측정하면 HCl과 NaOH는 강산 강염기 이므로 1:1로 반응한다고 가정하면 중화 시키는데 드는 HCl의 양이 그 안에 있던 NaOH 라고 할수 있다. 이 지시약은 산성에서 무색이고 중성 및 염기성에서 붉은색이므로 적정할 때 붉은 색이 사라지는 지점이 중성이 되는 지점이라고 할 수 있다.

CH3COOC2H5 의 유속을 높일 경우 반응 속도가 높아 질거라고 예상할 수 있다. 그리고 10분 간격으로 3번 측정시 flow reactor 이므로 반응 속도의 변화는 실험오차 범위 내에서 변하지 않을 것이다.

별 첨

1.General Mole Balance Equation

(1)

: 계 내로의 j의 흐름속도(몰/시간)

: 계 내에서 화학반응에 의한 j의 생성속도(몰/시간)

: 계 밖으로 j의 흐름속도(몰/시간)

: 계 내에서 j의 축적속도(몰/시간)

만약 계의 모든 변수들(예를 들면 온도, 촉매활성, 화학성분들의 농도 등)이 대상부피 전체를 통해 공간적으로 균일하다고 하면, 성분 j의 생성속도 는 반응부피 V와 성분 j의 생성속도 의 곱과 같다.

[문서정보]

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파일종류 : HWP 파일

자료제목 : 화학실험 레포트 보고서 업로드 PFR 예비보고서

파일이름 : [화학실험 레포트 보고서] PFR 예비보고서.hwp

키워드 : 화학실험,레포트,PFR,예비,보고서,업로드,예비보고서

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