102年 - 102 專技高考_化學工程技師：化學反應工程（亦稱化工動力學）#25584

科目：化學反應工程學 | 年份：102年 | 選擇題數：0 | 申論題數：4

試卷資訊

所屬科目：化學反應工程學

選擇題 (0)

申論題 (4)

一、利用管狀反應器進行氣相反應 A→B，此反應器由 50 支平行管組成，其每支的長度為 1.2 m，管子內徑為 2 cm。已知此反應為一階反應，速率常數在 93℃和 149℃分別為 0.00152 s^-1和 0.074 s^-1，請問當 A 進料速率為 225 kg/h 且操作壓力為 8 atm 時，其操作溫度要控制在幾度，才可使 A 的轉化率達到 80%？（A 的分子量為 73； R= 0.082 L．atm/mol．K）（25 分）

【已刪除】二、請由表所列出四氫呋喃（THF）熱分解之半生期數據來決定其反應速率式，單位以莫爾、升與秒表示之。（25 分）

三、在固定體積的球型反應器內進行零階氣相反應 A→rR，反應器內含 20%之惰性物質，反應 2 分鐘後壓力由 1 大氣壓升至 1.3 大氣壓。若此反應發生於恆壓批式反應器內，其進料壓力為 3 大氣壓且含 40%惰性物質，試問反應 4 分鐘後其體積變換率為多少？（25 分）

四、零階液相放熱反應 A→B 發生於 80℃下的套管式混流反應器（CSTR），反應器內的冷卻水水溫為 0℃，熱傳係數為 120 W/m2 ．K，請計算會使反應器失控爆炸的臨界熱傳面積。（25 分）

註： k = 1.127 kmol/m³．min at 40℃

k = 1.421 kmol/m³ ．min at 50℃

溶液的熱容量：4 J/g；密度：9×10² kg/m³ ；反應熱：-500 J/g；進料溫度 40℃；進料速率 90 kg/min；A 的分子量 90 g/mol。