107年 - 107 高等考試_三級_化學工程：化學反應工程學#71050

科目：化學反應工程學 | 年份：107年 | 選擇題數：0 | 申論題數：4

試卷資訊

選擇題 (0)

申論題 (4)

【已刪除】

一、下列連續液態反應於栓流式反應器（plug flow reactor）進行： phpi87scF ，k₁ 與 k₂為反應速率常數。反應器體積為 100 公升，體積流速為 20 公升/秒，A 的起始濃度為 C_A0 = 0.2 mol/liter， k₁ = 0.5 s^-1，k₂ = 0.3 s^-1。試計算 A（9 分）、B（8 分）、C（8 分）在反應器出口的濃度。

二、有一個一階可逆氣相反應於反應器中進行， A⇔ B

在 300 K 時的平衡常數為 35，反應熱為－5000 cal/mol，工程師認為其操作溫度須在 125℃以下才能達到 A 的轉化率（conversion）為 80%，試驗證工程師的說法是否正確？（25 分）

三、今有一個一階不可逆液相反應於連續攪拌槽式反應器（CSTR）進行，轉化率為 50%，若在此反應器後面再加兩個同體積的連續攪拌槽式反應器（CSTR），在第三個反應器的出口轉化率會是多少？（25 分）

四、在混合流動反應器中，飽和溶液 A 進料（C_A0= 0.1 mol/liter）每小時生成 100 mol 的 R，反應為

A → R, r_R= (0.2 h^-1)CA

於 C_A0 = 0.1 mol/liter 時，反應物成本為$_A = $0.50/mol A 包含設置、輔助設備、測試設備、經常費用、勞動、折舊等之反應器成本為 $_m = $0.01/(hr．liter) 試計算最佳操作條件之反應器體積（7 分）、進料速率（6 分）及轉化率（6 分）。如果未反應的 A 被丟棄，則在最佳操作條件下，R 的每單位成本為何？（6 分）