高考申論題
113年
[化學工程] 反應工程及單元操作
第 二 題
📖 題組：
圖六描述兩液相流體 V(kg)與 L(kg) 含有成分 A, B, C 混合後進入萃取單元達平衡後離開此單元流體 M(kg)。圖中 yA, yC, xA, xC 分別表示入口端兩相流體中 A 與 C 成分質量分率，xAM與 xCM分別表示出口端 A 與 C 成分質量分率。
圖六描述兩液相流體 V(kg)與 L(kg) 含有成分 A, B, C 混合後進入萃取單元達平衡後離開此單元流體 M(kg)。圖中 yA, yC, xA, xC 分別表示入口端兩相流體中 A 與 C 成分質量分率，xAM與 xCM分別表示出口端 A 與 C 成分質量分率。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
已知萃取層 yA = 0.04, yC = 0.94，萃餘層 xA = 0.12, xC = 0.02，若出口端量為 100 kg 且 xAM = 0.1，求 V(kg)與 L(kg)值？（5 分）
思路引導 VIP
這是一道基礎的質量平衡計算題。解題核心在於選定系統（萃取單元），並針對總體系與已知出口濃度的特定成分（本題為成分 A）分別列出穩態物質平衡方程式。透過解二元一次聯立方程式，即可輕易求得兩入口流體的質量 V 與 L。
小題 (一)
依圖所示寫出對應質量守恆式。（5 分）
思路引導 VIP
本題測驗單元操作中最基礎的質量守恆（Material Balance）概念。解題時直接應用穩態且無化學反應的質量平衡原則「總輸入 = 總輸出」，分別列出系統的「總質量平衡方程式」以及指定成分（A與C）的「成分質量平衡方程式」即可。