2017년 수질환경기사 1회차 42번

Question

어떤 물질이 1차 반응으로 분해되며, 속도상수는 0.05/day이다. 유량이 395m ^3 /day일 때, 이 물질 의 90%를 제거하는데 필요한 PFR부피(m ^3 )는?

Accepted Answer

이 문제는 1차 반응 속도론과 연속 흐름 반응기(PFR)의 부피 계산을 결합한 문제입니다. 1차 반응에서 물질의 90%를 제거하기 위해서는 특정 체류 시간이 필요하며, 이는 속도상수를 이용하여 계산할 수 있습니다. 이 체류 시간과 주어진 유량을 곱하면 PFR의 부피를 얻을 수 있습니다. **핵심 개념:** * **1차 반응 속도론:** 반응 속도가 반응물 농도에 비례하는 반응입니다. * **PFR (Plug Flow Reactor):** 반응물들이 혼합 없이 순차적으로 흐르면서 반응이 일어나는 이상적인 반응기입니다. PFR의 부피는 유량과 평균 체류 시간의 곱으로 계산됩니다. * **체류 시간 (Residence Time):** 반응기 내에서 물질이 머무르는 평균 시간입니다. 1차 반응의 경우, 원하는 제거율을 달성하기 위한 체류 시간을 계산할 수 있습니다.

2017년 수질환경기사 1회차 42번 - 기출문제 및 해설

문제 1