[7급 국가직 반응공학 2025년 9번]

그림은 등온 비가역 액상 반응 A → B에 대한 레벤스필(Levenspiel) 도표이다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, $F_{A0}$는 A의 공급 몰유량, $-r_{\mathrm{A}}$는 A의 소멸속도, $X_{\mathrm{A}}$는 A의 전환율이다)

1. ①단일 연속교반탱크반응기(CSTR)로 $X_{\mathrm{A}}$ ＝ 0.4를 달성하는 데 필요한 반응기 부피는 120 L이다.
2. ②단일 플러그흐름반응기(PFR)로 $X_{\mathrm{A}}$ ＝ 0.4를 달성하는 데 필요한 반응기 부피는 40 L이다.
3. ③특정 $X_{\mathrm{A}}$를 달성하기 위해 직렬연결한 2개의 PFR 부피 합은 같은 $X_{\mathrm{A}}$를 얻기 위한 단일 PFR 부피보다 작다.
4. ④$X_{\mathrm{A}}$ ＝ 0.8을 달성하는 데 필요한 단일 CSTR 부피는 직렬연결한 2개의 CSTR 부피 합보다 항상 작다.

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출처: 인사혁신처 공개 기출(공공데이터포털, 이용허락 제한 없음)