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化學反應工程學
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95年 - 95 高等考試_二級_化學工程:高等化學反應工程學#38277
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題組內容
五、若ㄧ非理想反應器可看成是一栓流反應器(PFR)後接另ㄧ連續攪拌反應器(CSTR) 之結合,若 PFR 之平均滯留時間,τ
p
為 1 分鐘,而 CSTR 之平均滯留時間,τ
c
為 2 分鐘,且反應速率常數為 1.0×10
-3
立方米/(莫耳)(分鐘),起始反應濃度(initial concentration of liquid reactant)為 1×10
3
莫耳/立方米。請
⑴列出滯留時間分佈曲線 (residence time distribution function),E(t)為何?(8 分)
相關申論題
二、恆溫一階不可逆反應:A→B 在管狀爐內填充直徑 4 毫米觸媒粒子下進行。其反應 是觸媒內部擴散控制(internal-diffusion-limited)。假設反應器進料為百分之百的 A 反應物,其表面速度(superficial velocity)為 3 米/秒,溫度 250o C,5 大氣壓,其 反應速率常數為 2×10-3 立方米/(秒)(公斤),若要完成 80%轉化率,請計算所需之反 應器長度。其他數據如下:觸媒內有效擴散係數(effectiveness diffusivity): 2.66×10-8平方米/秒,粒子密度(particle density):2×103公斤/立方米。(20 分)
#112449
⑴求出反應速率方程式,(10 分)
#112450
⑵求得轉化率為 40%之不含氣泡下甲苯溶液體積 (volume of bubble-free liquid)。(10 分) 其他數據: 氫氣進料速率:3.4 立方米/分鐘(15o C,1 大氣壓) 亨利常數(Henry's constant):9.4 每單位不含氣泡下甲苯溶液體積之氣泡至氣液表面積,ag :100 平方米/立方米 氣液界面至液相之質傳係數,kL︰0.4 毫米/秒
#112451
⑴請問此反應速率控制步驟為何?說明之。(8 分)
#112452
⑵求其轉化率。(12 分)
#112455
(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
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