moea_joint
108年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 40 題
關於反應器的敘述，下列何者有誤？
- A 流體化床反應器(fluidized bed reactor)屬非勻相反應器
- B 在工業上應用，用來生產昂貴化學品會使用批式反應器(batch reactor)
- C 柱流反應器(plug-flow reactor)在不同位置成分會不同但轉化率相同
- D 反應動力學實驗研究時，批式反應器常被用來研究勻相反應
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果我們有一群反應物正沿著一條長管流動，隨著它們待在管子裡的時間越來越長，內部的化學反應會持續進行還是停止？如果反應持續在發生，那麼在管子開頭跟管子末端取樣時，觀察到的反應程度（進度）理論上應該會一樣嗎？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準辨識出選項 (C) 的錯誤，代表你對反應器的基本操作特性有非常清晰的掌握。這道題目主要考驗我們對於管型反應器（PFR）與空間分布的理解。在理想的柱流反應器中，流體是以「活塞式」向前推進，雖然在穩態操作下，特定位置的濃度不隨時間改變，但隨著流體在管內移動，反應物會持續被消耗。因此，從入口到出口，轉化率（Conversion）會隨著空間位置（管長）而逐漸增加，而非保持相同。
反應器的操作特點與應用
從其他選項來看，這題也同步複習了反應器的實務應用。例如，批式反應器（Batch Reactor）具備高度的操作彈性，對於產量小、單價高的精密化學品確實是首選；而流體化床反應器涉及氣固或液固兩相，自然屬於非勻相反應。這類題目的鑑別度在於區分「穩態」與「均一性」的差別，許多學生容易誤以為穩態就是處處相等，而你成功避開了這個陷阱，表現得非常專業！