반응기 종류에 따른 반응 특징

반응기 종류에 따른 반응 특징

 

 

① BR (Batch Reactor) 회분 반응기

압력 밥솥을 생각하면 가장 이해하기 쉽습니다. 압력 밥솥에 물과 쌀을 넣고 닫은 후에 가열하고 뜸도 들이고 일정 시간이 지난 후에 압력 밥솥 즉 반응기를 열면 반응물인 쌀과 물이 원하는 밥 즉 생성물을 얻을 수 있습니다. 당연히 소규모 생산에 적합하고 밥을 짓는 사람에 따라 죽이 될 수도 있고 맛있는 밥이 될 수도 있습니다.

반응 중에는 들어가거나 밖으로 배출되는 것이 없습니다. 압력 밥솥은 증기가 배출되긴 하지만요...

  Input = output + disappear + accumulation

 

 

MFR (Mixed Flow Reactor) 혼합 흐름 반응기

믹서기를 생각하시면 유사할 듯 합니다. 성능이 좋은 믹서기 즉 혼합 흐름 반응기에 과일, 야체, 물을 넣고 완전히 혼합된다면 어느 위치에서나 조성이 같습니다. 연속적으로 반응하기 때문에 반응에 따른 열, 온도를 조절하기 좋으나 운영비가 비쌉니다.

Input = output + disappear + accumulation

 

③ PFR (Plug Flow Reactor) 플러그 흐름 반응기

플러그 흐름 반응기를 통과하는 동안에는 인접한 유체끼리 혼합이 일어나지 않고, 반응기 내에서 체류시간을 긴 것이 보통 입니다.

Input = output + disappear + accumulation

 

다음 표는 반응기 종류에 따른 특징을 정리해 보았습니다.

 

 

BR

MFR

PFR

특징

비정상상태조작이나

각 순간 반응기 內

모든 곳에서 조성 일정

정상상태조작이고

잘 혼합되어 흐르므로

반응기 內 유체조성 동일

반응기 全 흐름에서

유체의 요소가 추월하거나

전후 요소들의 혼합 없음

 

필요충분조건은

모든 유체의 요소에 대해

반응기 내 체류시간

동일해야 함

 

실제로는 측면에서

혼합 있을 수 있으나

흐름 경로를 따른

혼합 이나 확산 없음

장점

반응기 간단함

보조장치가 별로 필요 없음

장치가 적음

조업에 융통성 있음

생산품의 품질관리 용이

정상상태에선 적분 없이 반응기 內 조건 下의 +rA구함

단점

노동력, 조업 비용 비쌈

조업 중지(회분)문제

생산물 품질 관리 나쁨

보조장치 많이 필요

조업 융통성 없음

(한번 시작 하면끝까지)

공업적

으로

소규모 실험적 연구에 이상적임(소량생산)

한 장치에서 많은 종류 제품 생산 時 용이함

Batch마다 품질 다름

정밀화학, 의약, 농약

대량물질가공, 반응속도

큰 경우data해석 용이함

속도론 연구, 다중반응, 고체촉매반응에 적합

생산물 품질관리 용이 석유공업에 널리 사용

 

반응기 종류에 따른 반응 특징에 대해서

By gajayaho 180808

gajayaho.tistory.com 

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