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化學反應工程學
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100年 - 100 公務升官等考試_薦任_化學工程:化學反應工程學#26969
> 申論題
二、在穩定狀態、恆溫與定壓下,在一理想栓流反應器中進行之基本的、不可逆的氣相 化學反應A
(g)
→B
(g)
+C
(g)
(k = 反應速率常數),進料為純A,請推導一方程式 來描述反應器體積(V)與A在反應器出口之轉化率(X)之關係。此反應系統之 Damköhler Number(Da)為何?(25 分)
相關申論題
一、針對某一基本的(elementary)、不可逆的液相化學反應A(l) →B (l)(k = 反應速率 常數),請藉由通用型莫耳平衡方程式(general mole balance eq.)分別推導一理想連 續攪拌反應器(CSTR)與一理想栓流反應器(PFR)在穩定狀態(steady state)、恆 溫下的反應器設計方程式(reactor design eq.;V = 反應器體積、FA0 = 進料中A之 莫耳流率、CA0 = 進料中A之莫耳濃度、X = A在反應器出口之轉化率)。請列出關 鍵假設。(25 分)
#46289
三、在穩定狀態、恆溫下,某一基本的、不可逆的液相化學反應A(l)+B (l) →C(l)+D(l) (k = 反應速率常數= 0.01 L/mol-s)在一串聯之CSTR(1)-PFR(2)反應系統中進行, 若在CSTR(1)進口處之CA0 = 0.01 mol/L、CB0 = 1 mol/L、總體積流率(v0)= 1 L/s,在 CSTR(1)出口處A之莫耳流率(FA1)= 0.005 mol/s,在PFR(2)出口處A之轉化率(X2 )= 0.8,則CSTR(1)與PFR(2)之體積各為何?(25 分)
#46291
(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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