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化學反應工程學
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99年 - 99 專技高考_化學工程技師:化學反應工程(亦稱化工動力學)#27649
> 申論題
題組內容
一、在一個液相反應器(反應器體積為 V,流體體積流量為 v)內,若先通溶劑使達到穩 定狀態後,再於時間為零時(t=0)通入反應物種 A,使 A 在進料中的濃度為 C
A0
, 但不改變流體的體積流量。反應為不可逆的一級反應。
⑴請導出栓流反應器(plug flow reactor)出口的反應物濃度隨時間的關係。(10 分)
相關申論題
⑵請導出連續攪拌反應器(continuous stirred tank reactor)出口的反應物濃度隨時間 的關係。(10 分)
#50320
⑴在連續攪拌反應器中,正在進行非恆溫的反應,請問是否吸熱和放熱反應皆有可 能產生多重穩定狀態(multiple steady states)?請詳細解釋。(10 分)
#50321
⑵同⑴,但反應器更改為栓流反應器,請詳細解釋。(10 分)
#50322
四、兩個連續攪拌反應器串聯時,若欲達到相同轉化率,證明當二反應槽的體積相同時, 總體積最小,進行的反應為一級(first order)反應。(20 分)
#50325
五、在流體化床反應器(fluidized bed reactor)中當觸媒粒的內擴散對反應速率有明顯影響 時,若在實驗時未考慮內擴散效應而求得的活化能,會比實際的反應活化能較高或低? 為什麼?(10 分)請比較流體化床反應器與填充床反應器(packed bed reactor)之 優缺點,那一個適用於高放熱反應,請解釋。(10 分)
#50326
(四)在無 CO₂時,其推測反應機制(proposed mechanism)如下: 在穩態假設(steady-state approximation)下,請推導其反應速率式。
#557538
(三)若 k,每升高 10℃即變為四倍,請寫出可用來求得(活化能 activation energy)的方程式及 ,且此式中僅 為未知數。
#557537
(二)假設完整反應速率式為 d[O₃]/dt = ,求指數 b 的數值, 並計算 k。
#557536
(一)請判斷 Run 1 的表觀級數(apparent order),並計算 。
#557535
(二)請說明在任何反應溫度下,(a)反應是否有可能比(b)反應更快(或更慢) 。
#557534
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