11. Ideal Batch reactor

반응공학

PART 11. Ideal Batch reactor 회분식 반응기

일반적인 물질 수지식은 다음과 같다.

입력량 = 출력량 + 생성량 + 축적량

이번 파트에서는 회분식 반응기 (배치 Batch 리액터)를 다루도록 한다.

Batch의 특징

1) Input = Output = 0       

2) 반응기 내에서 완전혼합 uniform

3) 시간에 따라서 조성이 변화하는 비정상 상태 Unsteady-state operation

4) 소규모 운전에 적합

5) 높은 전환율, 생산량 당 인건비가 비쌈, 대규모 생산이 불가능

위의 물질 수지식은 다음과 같이 적용된다.

아래 식을 위에 대입하면

다음과 같은 식을 구할 수 있다.

위 식을 적분하면 다음과 같다.

이것을 Batch time 이라고 한다.

(Design equation)

여기서, ρ가 일정(V가 일정)하다면,

ρ가 변화(V가 변화)한다면,

위 식을 토대로

아래와 같은 그래프를 얻을 수 있다.(ρ=constant)