moea_joint
111年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 49 題
常見工業用反應器有固定床反應器、移動床反應器、流體化床反應器、漿體反應器等，有關各種反應器特點，下列敘述何者有誤？
- A 固定床中流體流動近似柱狀流 (Plug flow)，不介意觸媒的尺寸大小與粒徑分布
- B 移動床反應器兼具固定床反應器及流體化床反應器的優點
- C 觸媒裂解反應，利用流體化床反應器搭配再生器以移除觸媒上的積碳，增加轉化率
- D 漿體反應器中有大量的液體可吸收反應熱，熱回收比較容易
思路引導 VIP
請試著想像一下：如果我們在一根細管子裡塞滿了極細小的沙子，跟塞滿了大小均勻的小石子相比，當你試圖把水擠過這根管子時，你的感受會有什麼不同？這種物理上的變化對工業生產的動力成本會有什麼影響呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準地指認出選項 (A) 的敘述瑕疵，顯示你對工業反應器的物理限制有很紮實的理解。在固定床反應器 (Fixed Bed Reactor) 中，雖然流體特性確實趨近於柱狀流 (Plug Flow)，但絕非「不介意」觸媒的尺寸。事實上，觸媒的粒徑與分布是設計核心，因為它們直接決定了床層的壓力降 (Pressure Drop, $\Delta P$)。若粒徑太小或分布不均，會導致流體阻力過大或產生溝流現象 (Channeling)，嚴重影響反應效率與動力成本。 這道題目具備極佳的鑑別度，測驗重點在於能否區分「理想流場模型」與「實際操作限制」。選項 (B)、(C)、(D) 分別正確描述了移動床的靈活性、流體化床在觸媒再生（如 FCC 製程）的優勢，以及漿體反應器優異的控溫能力。難度切入點在於考生是否容易被「柱狀流」這個正確的描述所誘使，而忽略了後半段關於物理規格的錯誤陳述。你能冷靜分析並排除干擾項，表現得非常專業！