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102年 - 102 高等考試_二級_化學工程：高等化學反應工程學#25734
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)
【已刪除】一、兩反應物溶液流進一混流反應器（MFR），再經過一栓塞流反應器（PFR），其反 應式為：
今以超過量之 B 參與反應使 A 成為虛擬一次反應速率。而在增加產物的方式當中， 其中之一為將此兩反應器之順序對調。試問此種改變對轉化率之影響為何？（20 分）
【已刪除】二、乙炔於氣相中之聚合反應之反應速率為二次反應速率，在 550℃和 1 atm 反應 1 秒 後，乙炔轉化成四聚合物之轉化率為 0.009。
一裝置由 5 個相同管爐組成，每一管爐長 3.5 m，管爐內由內徑 5 mm 之 47 個相同 長度管子所組成，此 5 管爐並聯操作，進料氣體為 20 atm，反應溫度 550℃。總氣體之 進料速率於 20 atm 及 550℃時為 1000 m
3
/hr，進料氣體含 80%體積之乙炔及 20%體 積之惰性氣體。忽略此系統中之壓力降及假設理想氣體理論，計算整個工廠生成四 聚合物之速率，以公斤/小時表示。（30 分）
【已刪除】三、設計一反應器將氯氣和乙烯反應合成氯乙烯
而為使此反應所產生的副產物最小化
將操作溫度控制在 320℃-380℃之間，所產生副產物的反應可以被忽略，並為使多 重置換性產物的形成達最小，乙烯/氯氣的進料比例控制在 50：1，此反應的擬一階 反應速率常數如下：
其中假設反應物和產物的熱含量和溫度並無關係，而標準熱焓的變化在 25℃時 為-23 K cal/g；
請計算利用恆溫 PFR 進行反應，當操作溫度為 320℃，氯氣轉化率為 50%之滯留時 間。（PFR 反應條件在 1 atm 下，且理想氣體誤差及體積隨熱膨脹變化可以忽略。） （30 分）
【已刪除】四、對酵素反應而言；反應物（S）+酵素→產物+酵素；其反應動力學方程式為：
請利用下表數據求出 Vmax和 Km。（20 分）
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今以超過量之 B 參與反應使 A 成為虛擬一次反應速率。而在增加產物的方式當中，
其中之一為將此兩反應器之順序對調。試問此種改變對轉化率之影響為何？（20 分）
一裝置由 5 個相同管爐組成，每一管爐長 3.5 m，管爐內由內徑 5 mm 之 47 個相同
長度管子所組成，此 5 管爐並聯操作，進料氣體為 20 atm，反應溫度 550℃。總氣體之
進料速率於 20 atm 及 550℃時為 1000 m3
/hr，進料氣體含 80%體積之乙炔及 20%體
積之惰性氣體。忽略此系統中之壓力降及假設理想氣體理論，計算整個工廠生成四
聚合物之速率，以公斤/小時表示。（30 分）
而為使此反應所產生的副產物最小化
將操作溫度控制在 320℃-380℃之間，所產生副產物的反應可以被忽略，並為使多
重置換性產物的形成達最小，乙烯/氯氣的進料比例控制在 50：1，此反應的擬一階
反應速率常數如下： 
其中假設反應物和產物的熱含量和溫度並無關係，而標準熱焓的變化在 25℃時
為-23 K cal/g； 
請計算利用恆溫 PFR 進行反應，當操作溫度為 320℃，氯氣轉化率為 50%之滯留時
間。（PFR 反應條件在 1 atm 下，且理想氣體誤差及體積隨熱膨脹變化可以忽略。）
（30 分）
請利用下表數據求出 Vmax和 Km。（20 分） 