申論題

五、氨（ammonia， NH ₃ ）是由氮氣（nitrogen, N ）及氫氣（hydrogen, H ）反應而生成 N ₂ + 3H ₂ → 2 NH ₃ 假設在穩態操作下，每單位時間的新鮮進料組成為： 25 莫耳氮氣，75 莫耳氫氣，以及 0.2 莫耳氬氣的不純物。 在反應器中只有 10%的氮氣及氫氣完成反應，因此經過反應器之後，需要再經過冷 凝器，將氨分離後，再將未反應的原料回流（recycle）至反應器再加利用。因為原 來進料中含有氬氣的不純物，為了避免在反應系統中累積不純物，所以在回流的流 線中必須將一部分的氣體排放（purge），維持進入反應器時氬氣不純物的組成不超 過 0.5 mol%。

⑵計算每單位時間實際可生產得到的氨（ammonia）莫耳數，並評估氬氣不純物對 於生產氨的影響。（15 分）