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高考三級◆反應工程及單元操作
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113年 - 113 高等考試_三級_化學工程:反應工程及單元操作#121523
> 申論題
題組內容
二、設計年產 100 百萬磅(lb)乙烯的工業級製程,已知反應器內反應為乙烷裂解生產乙烯,反應器操作在 1100 K 與 6 大氣壓下且乙烷轉化率為 80%。
(一)選用何種反應器較合適並說明原因?(5 分)
相關申論題
(一)選 Damköhler number(Da)描述此串聯等溫 CSTR 轉化率程度,定義無因次 Da。
#517815
(二)以 Damköhler number(Da)表示 Tank 1 的出口轉化率(X1) 。
#517816
(三)若 V1=V2,以 Da 表示 Tank 2 的出口轉化率(X2)。
#517817
(二)如何決定該反應器之膨脹係數(expansion factor, ε)?(5 分)
#517819
(三)假設乙烷入料濃度為 0.00415 lb mol/ft3 及反應速率為−rA = 3.07 CA, 試求反應器體積為多少 ft3?(10 分)
#517820
(一)寫出反應器入口溫度操作在那幾個溫度時,會有多重穩態(multiple steady states)發生。
#517821
(二)操作在那些反應器入口溫度下有存在不穩定之穩態溫度值,並說明對應圖中那些點。
#517822
(三)若在黑點 8 穩態溫度(Ts8)發生±5%改變,指出反應器最後穩態溫度為何?
#517823
(一)假設層流(laminar)邊界層區內速度分布為, ,試推導出在 x = L 位置的邊界層厚度(δ)關係式。(10 分)
#517824
(二)若紊流(turbulent)邊界層區拖曳係數(drag coefficient, CD)表示成 為在 x = L 位置的 Reynolds number,試寫出紊流邊界層區內可能速度分布。(5 分)
#517825
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