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L-malic acid 생산을 위한 반응기 설계2025.01.071. L-malic acid 생산 L-malic acid는 의약품 및 식품 첨가물에 사용되는 중요한 화학물질이다. 이 공정에서는 Bacillus flavum MA-3 균주의 고정화된 세포에서 생산된 Fumarase 효소를 이용하여 Fumaric acid를 L-malic acid로 전환하는 반응을 수행한다. 반응기 선정, 설계 계산, 안전성 및 윤리성 등을 고려하여 최적의 반응기를 선정하고 설계하였다. 1. L-malic acid 생산 L-malic acid는 유기산의 일종으로, 식품, 화장품, 제약 등 다양한 산업 분야에서 널리 사...2025.01.07
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CSTR 반응에서의 반응 속도 상수 결과보고서2025.01.141. CSTR 반응에서의 반응 속도 상수 이번 실험에서는 CSTR (연속 교반 탱크 반응기)에서 Sodium hydroxide와 ethyl acetate를 반응시켜 Saponification(비누화반응)이 일어나 Carboxylic acid가 생성되는 것을 확인하였습니다. 용액 속에 Carboxylic acid가 존재하지 않고 acetate ion과 sodium ion이 공존하여 존재한다는 것이 차이점입니다. Conductivity는 용액 속의 이온의 양에 비례한다는 것을 이용하여 CSTR을 이용하여 측정한 Data를 통해 시간에 ...2025.01.14
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반응현상 PFR 실험2025.01.161. PFR(Plug Flow Reactor) PFR(Plug Flow Reactor)은 물질이 반응기에 도입되어 흐를 때 흐르는 방향의 앞뒤에서 혼합이 일어나지 않고 곧장 흐른다고 가정하는 반응기입니다. PFR은 다른 반응기에 비하여 운동 부분이 없어 유지관리가 쉽고 흐름 반응기 중에서 반응기 부피당 전화율이 가장 높습니다. 하지만 반응기 내의 온도 조절이 어려우며 반응기에서 발열 반응일 때 국소 고온점이 생길 수 있습니다. 2. 반응 속도 및 전환율 실험을 통해 온도와 유량 변화에 따른 반응 속도 및 전환율의 변화를 관찰하였습니...2025.01.16
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화학공학실험 CSTR 예비보고서2025.05.031. CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) CSTR은 교반 tank 형 반응기를 연속 조작하는 것을 말한다. 교반 tank 형 반응기이기 때문에 반응기 안 반응물이 충분히 혼합되어 있고, 반응기 안 모든 point에서의 조성, 농도, 온도가 일정하다. 반응기 내 어느 위치에서든 반응이 진행되는 속도가 같다. 이에 들어온 반응물은 빠르게 분산되어 혼합되고, 반응기 내의 조성, 온도, 농도와 같은 상태로 반응기에서 배출된다. 이를 완전혼합흐름이라고 한다. 온도제어가 쉽고, 일정한 전화율로 반응이 되는 장...2025.05.03
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반응공학 예비레포트2025.04.291. 반응속도식 완성 이번 실험의 주된 목적은 NaOH와 CH3COOC2H5의 반응을 통해 반응속도에 관한 데이터를 얻고, 이를 바탕으로 반응차수, 반응속도상수, 활성화에너지 등을 구하여 해당 반응의 반응속도식을 완성하는 것입니다. 실험에서는 시간에 따른 NaOH 농도 변화 데이터를 수집하고, 미분 해석법 또는 적분 해석법을 사용하여 반응 차수와 속도상수를 도출할 예정입니다. 2. 미분 해석법 미분 해석법은 Batch reactor 또는 Flow reactor에서 얻은 데이터를 Graphical differentiation, Num...2025.04.29
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CSTR을 이용한 Ethyl acetate와 NaOH의 비누화 반응 (Saponification reaction)에서의 반응 속도 측정2025.05.151. saponification 비누화 반응은 지방산과 알코올 사이의 반응으로, 지방산과 염기 사이의 반응을 통해 비누와 글리세롤이 생성되는 반응이다. 이 실험에서는 CSTR을 이용하여 초산에틸과 수산화나트륨 사이의 비누화 반응을 진행하고, 반응 속도와 반응 차수, 활성화 에너지 등을 측정하였다. 2. acid-base titration 반응 완결 후 적정 실험을 통해 생성된 수산화나트륨의 농도를 측정하였다. 이를 통해 반응 속도 상수와 반응 차수를 계산할 수 있었다. 3. rate constant 실험 결과를 바탕으로 반응 속도 ...2025.05.15
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[반응현상실험]PFR 결과레포트2025.01.171. PFR 실험 결과 분석 실험 결과를 바탕으로 PFR 반응기의 특성을 분석하였습니다. 관의 직경, 길이, 부피 등 실험 장치의 물리적 특성을 확인하고, 온도와 유량 변화에 따른 전환율 변화를 관찰하였습니다. 또한 비가역 2차 기초반응 가정 하에 반응 속도 상수 k를 계산하였고, 온도에 따른 활성화 에너지를 추정하였습니다. 마지막으로 가역 2차 기초반응으로 가정했을 때의 반응 속도 식 변화를 고찰하였습니다. 1. PFR 실험 결과 분석 PFR(Plug Flow Reactor) 실험 결과 분석은 화학 공정 설계와 최적화에 매우 중요...2025.01.17
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반응공학 공식 정리2025.11.161. 반응속도식 및 적분법 반응공학에서 반응속도는 농도와 시간의 관계로 표현됩니다. 0차, 1차, 2차 반응에 대한 적분법을 통해 반응속도상수 k와 반응물 전환율 XA의 관계식을 도출합니다. 각 반응 차수별로 ln(CA) vs t, 1/CA vs t 등의 그래프를 이용하여 반응속도상수를 결정하고 반응 메커니즘을 파악할 수 있습니다. 2. 온도 의존성 및 아레니우스 식 반응속도상수는 온도에 따라 변하며, 아레니우스 식 k=K0e^(-E/RT)로 표현됩니다. 여기서 E는 활성화에너지, R은 기체상수, T는 절대온도입니다. 온도가 증가하...2025.11.16
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[화공실험]PFR 실험 결과레포트2025.01.171. 관형 반응기(PFR) 관형 반응기(PFR)는 반응공학과 관련된 광범위한 실험에 사용할 수 있도록 제작되었다. 본 장치에서 시간에 따른 반응진척도(전화율) 변화 실험, 반응속도상수(K)의 온도의존성 실험, 체류시간 분포실험 등 3가지의 기본적인 실험을 수행할 수 있다. 관형 반응기는 반응기에 도입된 물질의 흐름이 축방향 혼합 없이 방사 방향만의 혼합이 일어나는 플러그 흐름 반응기이다. 2. 반응속도상수 및 온도의존성 관형 반응기에서의 물질 수지식을 통해 반응의 속도식, 반응기로부터의 배출농도, 관류 반응기의 공간속도만 알면 반응...2025.01.17
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반응속도에 대한 온도의 영향2025.01.121. 반응속도 상수 반응속도 상수 k는 온도에 크게 의존하며, 기상반응에서는 전압의 함수가 될 수 있으며, 액상반응에서는 이온강도나 용매의 종류 등 다른 변수들의 함수가 될 수 있다. 그러나 다른 변수들의 영향은 온도의 영향보다 훨씬 작으므로, 온도만의 함수로 근사하여 사용하여도 잘 맞는다. 2. 아레니우스 식 스웨덴의 화학자 Arrhenius가 반응속도 상수의 온도의존성을 다음과 같이 본인의 이름을 따서 아레니우스(Arrhenius)식을 제안하였고, 현재 반응속도에 상수에 따른 온도 의존성을 설명할 때 가장 많이 활용된다. 3. ...2025.01.12
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