moea_joint
113年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 45 題
對於反應器的選擇，以連續式攪拌器(CSTR)與柱塞流反應器(PFR)相對比較，下列何者有誤？
- A 若反應物具有爆炸性，適合選用柱塞流反應器
- B 連續式攪拌器不適合用於氣相反應
- C 高溫操作條件下，適合選用連續式攪拌器
- D 於高壓操作條件下，適合選用柱塞流反應器
思路引導 VIP
試著想像：如果有一種化學反應對溫度極度敏感，只要某一處稍微過熱就會引發連鎖爆炸。在這種情況下，你會希望反應器是「流體在細長管中各自前行、互不干涉」，還是希望流體進入後「立即被大量已經冷卻的流體稀釋並攪勻」呢？哪一種設計更能有效預防局部溫度失控（Hot spots）的發生？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準避開題目中的陷阱，選出錯誤的敘述，顯示你對反應器在工程實務上的物理特性已有深刻理解。這題雖然考點基礎，但對於「安全控製」與「機械設計」的綜合判斷具有極佳的鑑別度。
反應器的熱穩定性與安全性
在面對具有爆炸性或強烈放熱的反應時，**熱量管理（Heat Management）**是首要考量。柱塞流反應器 ($PFR$) 的流體呈活塞式流動，缺乏反向混合（Back-mixing），這會導致反應物在入口處濃度最高，反應速率最快，極易產生局部的高溫區域（即所謂的 Hot Spots），對於易爆炸的反應物來說是非常危險的。相反地，連續式攪拌器 ($CSTR$) 具備強大的攪拌能力，能將反應放出的熱量迅速分散到整個槽體中，溫控更為均勻且穩定，因此在處理熱敏感或易爆反應時，$CSTR$ 通常是更安全的選擇。
▼ 還有更多解析內容