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化學反應工程學
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96年 - 96 關務升官等考試_薦任_化學工程:化學反應工程#38209
> 申論題
題組內容
四、在一連續攪拌槽反應器(CSTR)進行一階不可逆氣相反應A → 3B ,反應速率常數 為 0.05 s
-1
,計算當 A 之轉化率為 0.8 時,在以下條件下反應器之體積。(20 分)
⑴進料僅含有 A,其莫耳流率為 10 mol/s,進料中 A 的濃度為 2.0 mol/L。
相關申論題
三、一實驗室級體積為 50 cm3之連續攪拌槽反應器(continuous stirred tank reactor, CSTR) 用於進行一不可逆的液相反應A →B + C 。對 A 而言,此反應可視為一階反應。當進 料僅含有 A,進料流率為 10.0 cm3 /s 時,可得 A 之轉化率為 0.6。如果現在進料流 率增加為 5×104 cm 3 /s,進料僅含有 A 其莫耳流率為 10 mol/s,在相同的操作溫度與 壓力下,B 之產量必須達到 8.0 mol/s。如果整體之操作成本隨反應器體積之增加而 增加,你會選擇 CSTR 或栓流式反應器(PFR)進行操作?此反應器體積大小為多 少公升?(20 分)
#111910
⑵進料中另含 50 %的惰性物質,A 的濃度與進料體積流量與⑴中相同。
#111912
(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
(一)在同一圖上,半定量繪製 log k 對 1/T 的圖(Arrhenius 型式)比較相 對應之 k₁與 k₂。
#557533
(二)請詳細敘述步驟及說明:如何找出使所需 CSTR 體積最小的操作溫度。
#557532
(一)若在 400℃、相同進料與相同轉化率(60%)下,所需反應器體積為何?
#557531
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