정량 배치 반응기는 반응기에 반응물을 추가하고 추가 공급 없이 정해진 시간 동안 반응하도록 하는 반응기 유형입니다. 그런 다음 생성물을 제거하고 이 과정을 반복할 수 있습니다. 이 반응기는 일정한 부피와 잘 혼합된 시스템을 가정하기 때문에 이상적인 것으로 간주되며, 계산을 단순화하고 더 복잡한 반응기를 위한 학습 단계로 사용됩니다.
답변 요약:
정량 배치 반응기는 반응물을 투입하고 제어된 조건에서 반응시킨 다음 생성물을 추출하는 폐쇄형 시스템입니다. 일정한 부피와 철저한 혼합을 가정하고 작동하므로 계산을 단순화하고 더 복잡한 반응기 시스템을 이해하는 데 이상적인 반응기입니다.
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자세한 설명:작동:
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정량 배치 반응기에서는 모든 반응물이 처음에 반응기에 충전됩니다. 그런 다음 반응기가 밀봉되고 온도, 압력 및 교반과 같은 제어된 조건에서 반응이 진행됩니다. 반응이 완료되거나 미리 정해진 엔드포인트에 도달하면 생성물이 제거되고 다음 배치를 위해 반응기가 청소됩니다.이상적인 가정:
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반응기는 반응 과정 내내 일정한 부피를 유지한다고 가정합니다. 이 가정은 반응 속도와 반응기 내 열 전달의 수학적 모델링을 단순화하는 데 매우 중요합니다. 또한 시스템이 잘 혼합되어 있다고 가정하며, 이는 주어진 시간에 반응기 전체에서 농도와 온도가 균일하다는 것을 의미합니다.다목적성 및 사용:
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배치 반응기는 여러 작업 사이에 격리를 해제할 필요 없이 다양한 반응과 공정에 사용할 수 있어 활용도가 매우 높습니다. 따라서 독성이 있거나 반응성이 높은 화합물을 처리하는 데 특히 유용합니다. 일반적으로 소규모 생산 및 발효, 펄프 및 효소 생산과 같은 공정에 사용됩니다.연속 교반 탱크 반응기(CSTR)와 비교:
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배치 반응기와 달리 CSTR은 반응물의 지속적인 유입과 생성물의 유출로 연속적으로 작동합니다. CSTR은 균일한 조건을 보장하기 위해 반응물을 지속적으로 교반하여 일정한 상태를 유지하도록 설계되었습니다. 반면 배치 반응기는 정상 상태에 도달하지 않으며 온도 및 압력과 같은 조건에 대한 보다 동적인 제어가 필요합니다.설계 및 시공:
배치 반응기의 크기는 1리터 미만에서 15,000리터 이상까지 다양합니다. 일반적으로 강철, 스테인리스 스틸, 유리 코팅 강철, 유리 또는 이색 합금과 같은 재료로 제작되어 반응의 화학적, 물리적 조건을 견딜 수 있습니다. 반응물 충전, 제품 배출 및 상태 모니터링을 위한 포트가 장착되어 있으며, 반응 조건을 제어하기 위한 열교환기 또는 교반 시스템과 같은 기능이 포함될 수 있습니다.
요약하면, 정량 배치 반응기는 화학 공정에 사용되는 기본적인 유형의 반응기로, 제어된 조건에서 다양한 반응을 처리할 수 있는 단순성과 다용도로 잘 알려져 있습니다. 이 반응기의 설계와 작동은 일정한 부피와 철저한 혼합이라는 핵심 가정을 기반으로 하므로 반응 역학에 대한 분석과 이해가 용이합니다.
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