高考申論題
106年
[化學工程] 化學程序工業(包括質能均衡)
第 一 題
📖 題組：
四、蒸餾塔的操作過程中（如圖 1），其對外界環境特別敏感，如天候狀況及雷陣雨，當外界空氣溫度驟降時，蒸餾塔的回流比也應調整。 (一)利用能量平衡方式，設計一自動控制回流比。（10 分） (二)依圖繪出你設計的控制結構圖。（10 分）
四、蒸餾塔的操作過程中（如圖 1），其對外界環境特別敏感，如天候狀況及雷陣雨，當外界空氣溫度驟降時，蒸餾塔的回流比也應調整。 (一)利用能量平衡方式，設計一自動控制回流比。（10 分） (二)依圖繪出你設計的控制結構圖。（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
利用能量平衡方式，設計一自動控制回流比。
思路引導 VIP
看到蒸餾塔受外界溫度影響且要求能量平衡，應立即想到「內部回流控制 (Internal Reflux Control)」。利用能量平衡推導外部回流因過冷吸收蒸氣潛熱而產生的內部回流變化公式，據此設計前饋補償控制。
小題 (二)
依圖繪出你設計的控制結構圖。
思路引導 VIP
本題測驗「內部回流控制（Internal Reflux Control）」的概念。當外界溫度驟降使回流液過冷度增加時，維持外部回流流量會導致塔內實際回流量增加。解題關鍵是利用塔頂溫度、回流溫度與外部回流流量，透過能量平衡計算出『內部回流流量』，再以此作為控制變數進行串級控制。