반응기에서 아래와 같은 조건 하에 정전기 화재·폭발 방지를 위한 질소퍼지작업 (압력퍼지) 시 질소 사용량…

반응기에서 아래와 같은 조건 하에 정전기 화재·폭발 방지를 위한 질소퍼지작업 (압력퍼지) 시 질소 사용량 및 주입횟수를 구하시오. ① 반응기 용량 : 5 m3 ② 취급물질 : 아세톤(공기 중 폭발하한계 = 2.2 %) ③ 질소 퍼지압력 : 0.05 MPa(게이지압력) ④ 제한조건 : 퍼지작업의 제어점 산소농도는 최소산소농도(MOC)보다 4 % 이상 낮게 한다. ⑤ 초기 산소농도 (y ) 0 y0 = (0.21)(P0/PH) 여기서, P0 : 초기압력 PH : 고압에서의 압력 ⑥ 질소퍼지 후 산소농도 (yj) yj = y0(P0/PH)^j (j : 퍼지횟수) ⑦ 질소 사용량 (△n) △n = j ∙ (PH − P0) ∙ V/(Rg ∙ T) 여기서, Rg = 0.082 ℓ․atm/gmol․K, V : 반응기 체적(ℓ), T : 절대온도 (K) ⑧ 반응기 내부온도는 25 ℃로 가정한다. ⑨ 1 atm = 1 ㎏f/㎝2 = 0.1 MPa로 계산한다.