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化學反應工程學
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106年 - 106 地方政府特種考試_三等_化學工程:化學反應工程學#66991
> 申論題
題組內容
二、純 A 在一密閉反應器中進行恆溫定壓的氣相基本反應(elementary reaction)A→2B, 反應控制在 100℃與 10 atm,反應器的體積隨反應時間變化如下:
⑵如果⑴中的條件改為在 120℃與 15 atm 進行反應,20 gmol/min 的進料含 40% A 與 60%惰性氣體,是否也可估算反應器體積?請列理由。(4 分)
相關申論題
⑴以純反應物進入栓流反應器(plug flow reactor)內進行可逆放熱反應,反應器外以 冷媒進行冷卻,冷媒溫度恆定為 TC。請分別就溫度(T)對反應器體積(V),與 轉化率(X)對體積(V)作略圖。前圖稱為圖一,後圖稱為圖二。在圖一中繪出 反應器內、外溫度隨體積的變化,在圖二中繪出轉化率(X)與相對應的理論平衡 時轉化率(Xe)隨體積的變化。解釋此兩圖(四曲線)的成因,若無解釋不予計 分。(7 分)
#269348
⑵同⑴小題,但進行可逆吸熱反應,以熱媒進行加熱,熱媒溫度恆定為 TH,作圖並 解釋其原因,若無解釋不予計分。(7 分)
#269349
⑶同⑴小題,但採用絕熱栓流反應器,作圖並解釋其原因,若無解釋不予計分。(6 分)
#269350
⑴若使用栓流反應器(plug flow reactor)在 100℃與10 atm 下進行此反應,以10 gmol/min 的純 A 進料,需要多大的反應器才能達到 90%的轉化率?(16 分)
#269351
⑴請估計需時多久才能符合要求?(20℃的飽和蒸汽壓為 17.5 mmHg)(14 分)
#269353
⑵列出計算時所下的假設。(3 分)
#269354
⑶實際需要的時間應比估計多還是少?理由為何?(3 分)
#269355
⑴根據反應機制,反應速率表達式應為何?(13 分)
#269356
⑵做何假設可使反應機制符合實驗數據?請評估此假設的合理性。(3 分)
#269357
⑶反應階次(reaction order)與表觀(apparent)反應速率常數各為何?(4 分)
#269358
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