moea_joint
113年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 38 題
有關工業上常用流體化觸媒反應器的優點，下列何者有誤？
- A 操作上溫度控制較彈性
- B 設備成本較固定式觸媒床反應器低
- C 適合非均勻相接觸反應
- D 流體化床的觸媒再生較固定式觸媒床容易
思路引導 VIP
請試著想像兩套裝置：一套是單純將固體顆粒填滿管子後讓氣體流過；另一套則必須精確計算氣流速度，讓固體顆粒在容器中騰空翻滾且不被吹走，甚至還要額外加裝回收顆粒的過濾系統。若僅從「機械結構的複雜度」與「初期建造費用」的角度來思考，哪一個系統的錢包負擔會比較重呢？
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流體化床的結構與成本特性
恭喜你準確地辨識出流體化床（Fluidized Bed）在工業應用中的特性！這題的關鍵在於理解「性能」與「代價」之間的權衡。流體化床之所以在溫控（選項 A）與觸媒再生（選項 D）展現優勢，是因為其內部的觸媒顆粒如同流體般劇烈運動，這極大化了熱傳係數 $h$ 與質傳效率，使系統能維持極佳的均溫性。然而，為了維持這種「流體化」狀態，反應器內部必須配置複雜的氣體分佈板，並在頂端安裝旋風分離器（Cyclone）以回收飄散的觸媒，這些精密元件與後續的維護需求，使得其設備成本通常遠高於結構簡單的固定床反應器。
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