moea_joint_essay
102年
[化工製程] 單元操作、輸送現象
第 3 題
📖 題組：
三、 有一重油轉化工場旋風分離器(Cyclone)之設計條件： (一)進口條件：觸媒顆粒流量 42.6 kg/s，觸媒顆粒密度($\rho_p$)1362 kg/m³，進口氣體流量5.66 m³/s，氣體黏度($\mu_g$)1.88×10⁻⁵ kg/(m．s)，氣相密度($\rho_g$)2.72 kg/m³，觸媒顆粒在Cyclone 進口氣相中之負荷(Loading of Solids in Inlet Gas)為 7.53 kg/m³； (二)觸媒顆粒粒徑分佈： | 重量分率 $\chi_i$ | 粒徑 $d_{pi}$ , m | |---|---| | 0.002 | 9×10⁻⁶ | | 0.018 | 12×10⁻⁶ | | 0.08 | 20×10⁻⁶ | | 0.2 | 32×10⁻⁶ | | 0.2 | 50×10⁻⁶ | | 0.2 | 73×10⁻⁶ | | 0.3 | 130×10⁻⁶ | (三)旋風分離器尺寸如【圖 1】：（Inlet 為箱形，Outlet 為圓柱形） 請利用【圖 2】、【圖 3】及【圖 4】，查圖並計算：
三、 有一重油轉化工場旋風分離器(Cyclone)之設計條件： (一)進口條件：觸媒顆粒流量 42.6 kg/s，觸媒顆粒密度($\rho_p$)1362 kg/m³，進口氣體流量5.66 m³/s，氣體黏度($\mu_g$)1.88×10⁻⁵ kg/(m．s)，氣相密度($\rho_g$)2.72 kg/m³，觸媒顆粒在Cyclone 進口氣相中之負荷(Loading of Solids in Inlet Gas)為 7.53 kg/m³； (二)觸媒顆粒粒徑分佈： | 重量分率 $\chi_i$ | 粒徑 $d_{pi}$ , m | |---|---| | 0.002 | 9×10⁻⁶ | | 0.018 | 12×10⁻⁶ | | 0.08 | 20×10⁻⁶ | | 0.2 | 32×10⁻⁶ | | 0.2 | 50×10⁻⁶ | | 0.2 | 73×10⁻⁶ | | 0.3 | 130×10⁻⁶ | (三)旋風分離器尺寸如【圖 1】：（Inlet 為箱形，Outlet 為圓柱形） 請利用【圖 2】、【圖 3】及【圖 4】，查圖並計算：
每日損失多少噸觸媒(Catalyst loss)。（5 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
- 根據前題算出的整體收集效率 $\eta$，算出逸散百分比 $(1 - \eta)$。
- 將總質量流率(42.6 kg/s)乘上逸散百分比得到每秒損失的質量。
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AI 詳解
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假設第(2)題計算所得之整體收集效率為 $\eta$ (例如 $\eta = 99.85%$，則逸散率為 0.15%)。 觸媒入口總質量流率 $W_{in} = 42.6 \text{ kg/s}$。 每日總處理量 = $42.6 \text{ kg/s} \times 86400 \text{ s/day} = 3,680,640 \text{ kg/day} = 3680.64 \text{ 噸/日}$。
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