다중 정상상태에서의 안정적인 운전조건 설계

소개글

다중 정상상태에서의 안정적인 운전조건 설계입니다.
반응공학으로 4학년 졸업논문으로 한 것입니다.

목차

I. 서론

Ⅱ. 이론
2.1 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)
2.2 메탄올 생성반응
2.3 반응기 설계

Ⅲ. 계산과정
3.1 식의 유도
3.2 초기온도 의 변화를 주었을 때
3.3 열전달계수 에 변화를 주었을 때
3.4 열교환면적 에 변화를 주었을 때

Ⅳ. 결과

Ⅴ. 참고문헌

본문내용

I. 서 론


우리가 생활하는 데 필요한 화학제품을 만들기 위한 화학반응과 그 반응이 일어나는 여러 가지 환경에 대한 연구는 끊임없이 이루어지고 있다. 이 때, 합리적이고 경제적인 반응공정을 선택하고 운전하기위한 조건의 확립, 적절한 반응장치의 선정, 설계 및 운전, 그리고 특정한 반응의 특성에 대한 조사는 필수적으로 선행되어야 한다. 이는 주로 반응속도에 관련된 사항으로 반응물 또는 생성물의 농도, 온도, 압력 등이 반응속도에 미치는 영향을 파악해야 할 필요가 있다. 원하는 수준의 반응을 얻기 위해 필요한 반응장치를 설계하기 위해서 그 설계방정식을 물질수지식, 열수지식으로 유도할 수 있다.
대부분의 반응계는 하나 이상의 반응이 수반되기 때문에 그 설계가 간단치 않을 수 있으나, 온도 또는 압력을 변화시킴으로써 최대의 수율을 낼 수 있도록 조작할 수 있다. 등온적으로 조작되지 않는 반응기의 경우, 반응 온도를 직접 제어하거나 그 온도를 간접적으로 제어할 수 있는 장치를 사용하면 더욱 효율적인 공정을 설계 할 수 있다, 나아가 공정의 모델링, 즉 화학공정 모사기를 통한 시뮬레이션은 공장의 운전의 효율성을 높이기 위한 필수적인 과정이 되었다.
본 연구에서는 공정을 효율적으로 가동하기 위한 조건을 알아보기위해 정상상태의 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)에서 메탄올의 생성 반응을 고찰하였다. 이 때, 반응기에서 주입 온도 를 변수로서 조절하면서 반응기의 안정적이고 이상적인 운전 온도를 알아보았다. 또한, 반응기와 쿨링재킷의 열전달 계수 U와 열전달 면적에 따라 반응이 어떻게 일어날 수 있는지 보았다.

Ⅱ. 이 론

2.1 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)
이 반응기는 완전혼합 반응기 또는 역혼합 반응기(back-mixing reactor)라고도 하며, 강한 교반이 요구될 때 단독으로 사용되거나, 여러 개의 CSTR이 연결된 것 중의 일부분으로서 사용될 수 있다.

참고 자료

1) Elements of Chemical Reaction Engineering, 4th edition, H.Scott Fogler, PRENTICE HALL

2) Problem Solving in Chemical Engineering With Polymath, Excel, And Matlab, Michael B.,, PRENTICE HALL

3) Chemical Papers ,"Multiple steady states in a CSTR with total condenser: Comparison of equilibrium and nonequilibrium models ", Z. Švandová1, J. Markoš1  and L`. Jelemenský1,, Versita, co-published with Springer-Verlag GmbH

4) Plant Design and Economics for Chemical Engineers

5) Unit Operations of Chemical Engineering, 7th edition, warren L. McCabe, Julian C. Smith, Peter Harriott