CSTR, PFR Matlab 결과보고서

1. 이론적 배경 및 실험 목적

CSTR과 PFR은 화학공정에서 반응기가 가지는 가장 일반적인 형태로, 이 두 가지 시스템은 화학 반응의 효율성과 선택성을 이해하는 데 중요한 역할을 한다. CSTR, 즉 연속 교반 반응기(Continuous Stirred Tank Reactor)는 반응물과 촉매가 지속적으로 투입되고, 제품이 동시에 배출되는 특징을 가진다. 이 시스템은 반응 혼합물이 균일하게 혼합되어 있어 반응물이 일정한 농도로 유지되며, 반응 속도가 반응물의 농도에 따라 결정되는 경우에 적합하다. CSTR의 주요 장점은 반응 온도와 압력을 쉽게 조절할 수 있고, 반응 속도를 시간에 따라 안정적으로 유지할 수 있다는 점이다. 그러나 이상적인 상황을 제외하고는 반응기의 체류 시간 분포(Residence Time Distribution, RTD)와 같은 변수를 고려해야 하며, 이는 반응이 상전이에 따라 제대로 진행되는지에 대한 영향을 미친다. PFR, 즉 비압력 흐름 반응기(Plug Flow Reactor)는 반응물이 반응기 내부를 통해 흐르면서 단위 체적이 작은 요소로 나뉘어 이동하는 방식이다. PFR에서는 반응물이 연속적으로 흐르므로, 각 요소의 농도는 공간적으로 다르게 분포하는 특징이 있다. 이를 통해…(생략)