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輸送現象與單元操作
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95年 - 95 專技高考_化學工程技師:輸送現象與單元操作#37040
> 申論題
二、甲苯和苯混合液使用連續蒸餾塔分離,進料含苯 30 mol%,甲苯 70 mol%,要求塔 頂餾出物苯含量不低於 95 mol%,若餾出物中苯的回收率為百分之九十,試求餾餘 物的組成。(20 分)
相關申論題
一、在討論熱傳問題時,經常用到紐塞數(Nusselt number, Nu)及比奧數(Biot number, Bi)這兩個無因次參數,請問其個別定義如何?在物理上的意義及如何應用?必要 時繪圖說明之。(20 分)
#104176
三、在一 1.4 公尺高截面積為 45 平方公分的填充塔中使用苯萃取水溶液中的乙酸,假設由 塔頂進料的乙酸濃度為 0.690 Kmol/m3 ,自塔頂流出的乙酸濃度為 0.865 Kmol/m3 ,由塔 底進料苯中乙酸濃度為 0.004 Kmol/m3 ,自塔頂流出苯中乙酸濃度為 0.0115 Kmol/m3 , 且在平衡時,乙酸在苯相中濃度與乙酸在水相中濃度比為 0.0247,而苯相的體積流 速 5.7×10-6 m 3 /s,請計算整體傳送係數(overall transfer coefficient, KBa)和傳送單元 高度(height of the transfer unit, HOB)。(20 分)
#104178
(三)在填充塔的吸收操作中,說明何謂負載(loading)現象。(5 分)
#557728
(二)離開塔底溶劑中 H2S 的莫耳分率。 (8 分)
#557727
(一)離開塔頂廢氣中 H2S 的莫耳分率。 (7 分)
#557726
(二)寫出此系統之初始條件(initial condition, IC)與邊界條件(boundary 。(5 分) condition, BC)
#557725
(一)請依上述情形,推導出此球形系統在不穩定(unsteady state)狀態下的 質量傳送(mass transfer)關係式(CA 與 r 的關係):式中為液滴內 A 成分的濃度;為 A 對 B 的擴散係數 (diffusivity);r 為液滴的半徑方向距離。(15 分)
#557724
(二)當流體為靜止時,請由熱量傳送基本學理,導證單一球體在無窮盡流體中,Nu = 2.0。 (14 分)
#557723
(一)請分別寫出式中 Nu、Re、Pr 三參數的定義(definition) ,並說明參數 的物理意義。(6 分)
#557722
(二)假設兩包覆層間接觸不良,存在每公尺爐管 0.1℃/W 的「接觸熱阻」 (contact resistance) ,請計算每公尺爐管的熱損失為多少 W?(10 分) 備註:ln(50)= 3.912;ln(65)= 4.174;ln(90)= 4.500。
#557721
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