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化學反應工程學
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103年 - 103 高等考試_三級_化學工程:化學反應工程學#24985
> 申論題
題組內容
二、乙烷的溴化反應,C
2
H
6
(g) + 2Br
2
(g) → C2H4Br2(g, l) + 2HBr(g),於 200℃及 2500 kPa(24.7 atm) 之栓流反應器(plug flow reactor)中進行。若進料中只有 C
2
H
6
及 Br
2
,其體積流率為 0.5 dm3/s、莫耳比為 C
2
H
6
: Br
2
= 1 : 2,另知 C
2
H
4
Br
2
在 200℃時之蒸氣壓為 506.5 kPa,試計算:
(一)開始有 C
2
H
4
Br
2
液體產生時的 C
2
H
6
轉化率。(10 分)
相關申論題
(二)在 C2H6之轉化率達到 80%時,氣相 C2H4Br2(g) 之莫耳流率為若干?(10 分)
#33570
五、以下氣相反應於栓流反應器中進行: A→B rB=kIC2A其中 k1 = 0.624 dm3 /mol.s。進料中只有 A 成分,其體積流率為 425 dm3 /s、濃度為 7.17×10-2 mol/dm3。副反應為: A→C rC=k2CA其中 k2 = 0.01 s-1。C 為污染物,需花費$0.33/mol 處理;B 為期望的產品,可賣得 $1.32/mol。如果原料 A 的成本為$0.22/mol,試問可得最大利潤的反應器體積為何? (20 分)
#33573
(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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