普考申論題 108年 [化學工程] 工業化學概要

第一題

📖 題組：
煤碳氣化後會產生水煤氣（water gas）和發生爐氣（producer gas）。請回答下列相關問題：（每小題 5 分，共 10 分）

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

水煤氣的成分組成為何？寫出由煤碳反應產生水煤氣的化學反應式。

看到「水煤氣」，應立即聯想到其製程為將高溫水蒸氣通過熾熱碳層。答題時需點出兩大主要成分（CO與H₂），並寫出包含物質狀態（固態、氣態）標記的完整化學平衡反應式。

🤖

AI 詳解

AI 專屬家教

「水煤氣」（Water gas）的成分與反應式說明如下：一、成分組成水煤氣的主要成分為一氧化碳（CO）與氫氣（H₂），兩者之莫耳數（或體積）比約為 1：1。在工業實務中，通常還會伴隨少量的二氧化碳（CO₂）、氮氣（N₂）及未反應的水蒸氣等雜質。

發生爐氣的成分組成為何？寫出由煤碳反應產生發生爐氣的化學反應式。

遇到此題，首先區別發生爐氣與水煤氣的進料差異：發生爐氣主要是煤碳與『空氣』（及少量水蒸氣）反應，因此產物必定含有大量來自空氣的氮氣。作答時應先點出氮氣與一氧化碳為主要成分，再依序寫出爐內的氧化、還原及調溫副反應式以完整取分。

🤖

AI 詳解

AI 專屬家教

【破題】發生爐氣（Producer gas）是煤碳或焦炭在發生爐中，與有限量的空氣及少量水蒸氣進行不完全燃燒所產生的混合氣體。【論述】一、發生爐氣的成分組成