[수질] 반응속도, 반응조 및 반응식

Q. 완전혼합 반응조에 대한 설명으로 틀린 것은?

① 유입과 동시에 유출된다.

② 유입되는 즉시 일부가 유출된다.

③ 단회로 및 dead space가 생길 가능성이 있다.

∨④ 반응조의 오염물 제거효율이 높다.

 

Q. 완전혼합형 반응조에 관한 설명과 가장 거리가 먼 것은?

① 분산수는 무한대에 가깝다.

② Morrill지수의 값이 클수록 이상적인 완전혼합형에 가깝다.

∨③ 완전혼합흐름으로 dead space가 형성되지 않는다.

④ 반응조를 빠져 나오는 입자는 통계학적인 농도로 유출된다.

 

Q. 다음 반응조에 대한 설명 중 틀린 것은?

∨① 연속교반 반응조(CFSTR)은 독성 물질 부하에 대한 적응성이 약하다.

② CFSTR은 단로흐름(short-circuiting)의 가능성이 있다.

③ plug flow반응조는 유입부에서 산소 공급이 부족하기 쉽다.

④ 이상적인 CFSTR에서는 유출수의 농도가 반응조 내의 농도와 같다.

 

Q. 폐수를 처리하는 데는 회분식과 연속류식이 있다. 이 두 가지 방식에 대한 다음의 서술중 틀린 것은?

① 수량이 적은 경우는 회분식을 선택할 수 있으나 다량인 경우는 연속류식을 채택함이 좋다.

② 회분식은 폐수를 일정기간동안 저장할 곳이 필요하므로 소요 면적이 많이 든다.

③ 연속류식은 자동제어의 기구가 필요하다.

∨④ 연속류식이 회분방식보다 확실한 폐수처리 결과를 얻을 수 있다.

 

Q. 이상적 plug flow에 관한 설명으로 알맞지 않는 것은?

∨① Morril지수의 값이 클수록 이상적 plug flow이다.

② 분산이 0일 때 이상적 plug flow이다.

③ 분산수가 0일 때 이상적 plug flow이다.

④ 지체시간이 이론적 체류시간과 동일할 때 이상적 plug flow이다.

 

Q. 다음은 Morrill지수에 관한 설명이다. 틀린 것은?

① Morrill지수가 1에 가까울수록 이상적인 plug flow상태가 된다.

② Morrill지수란 반응조에 주입된 물감의 90 %와 10 %의 유출시간의 비를 말한다.

③ Morrill지수값이 크면 클수록 이상적인 완전혼합이 된다.

∨④ Morrill지수가 0일 때 이상적인 완전혼합이 일어나며, 1일 때 이상적 plug flow상태가 된다.

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● 반응속도 

● 반응조 

1. 반응조 형태

1) 회분식 반응조

- 시간에 따라 농도와 양이 감소함

- 유입과 유출이 반응이 진행될 때까지 없다

- 반응조 내에서는 완전 혼합이 일어난다

2) 압출유형 반응조(PER)

- 시간에 따라 농도와 양이 감소함

- 긴 관의 형태로 좌우 혼합은 없고 상하 혼합은 있다

- 반응조 내 유입하는 유체는 유입순서대로 유입량 만큼 유출된다

- 모든 액체의 조내 체류시간은 동일하다 

 

3) 완전혼합형 반응조(CFSTR)

- 양의 변화는 일어나지 않고 농도 변화만 일어난다

- 반응조를 빠져나오는 입자는 통계학적인 농도로 유출된다 

- 유입하는 유체는 반응조 내에서 즉시 완전 혼합되며 균등하게 부산된다

- 유입된 유체의 일부분은 즉시 유출된다

- 완전 혼합을 위한 동력소요가 많다 

 

2. 압출류형 반응조(PFR) 와 완전혼합 반응조(CFSTR)

 

 

3. Morrill 지수

t90 / t10 

t90: 반응조에 주입된 물감의 90%가 유출되기까지의 시간

t10: 반응조에 주입된 물감의 10%가 유출되기까지 시간 

- 반응조 내에서의 확산, 혼합정도를 나타낸다

- 지수가 크다는 것은 혼합이 잘 이루어진다는 것이다 

 

 

출처

https://blog.naver.com/0sungbum0/220839760743

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=waterlicense&logNo=220319180159