Nonideal behaviour of a continuous flow stirred tank reactor was investigated by observed the transient response of the reactor to negative step changes in feed concentration. It was shown that turbulence by inlet only is sufficient for perfect mixing provided that the tank Reynolds number exceeds 17. For the tank Reynolds number below 17, mechanical stirring was necessary and the Reynolds number as follows
$Re_m = 540 ln (\frac{17}{Re_t})$
It was also found that more bypassing effects exist when the feed-line and effluent line were placed at closer liquid levels. For the nonideal flows, several mixed models described the flow patterns, namely bypassing and dead space model, CSTR and PER in series model and dead space model.
Segregation effects in a second order reaction were also experimentally determined. It was confirmed that segregation yields higher conversion in the second order reaction. In the ideally mixed region, the performance of the reactor decreased with an increase in rpm.
반응기 입구농도에 계단 입력을 주었을때 과도 응답을 측정함으로써 연속식 탱크 반응기의 비 이상 혼합 효과를 조사하였다. 탱크의 Reynolds 숫자가 17을 넘으면 들어가는 유량의 난류만으로 완전혼합을 얻을 수 있었고 17 이하에서는 임펠라의 직경을 기준으로한 Reynolds 숫자의 최소치를 탱크의 Reynolds 숫자와 관련시켜 $Re_m = 540 ln \frac{17}{Re_t}$ 의 관계식을 얻었다. 입구관과 출구관을 넘쳐흐르는 수위와 일직선으로 했을때 bypassing 효과를 조사했고 비 이상성 흐름에서는 여러가지의 mixed model 로써 흐름의 pattern 을 나타냈다.
또한 2차 반응에서의 segregation 효과를 실험적으로 조사해서 더 높은 전화율이 얻어짐을 확증했다. 완전 혼합이 이루어진 경우 반응기의 효율은 impeller 의 회전 속도가 증가할수록 떨어짐은 위 사실을 뒷받침해 준다.
