統測
114年
[化工群] 專業科目(1)
第 42 題
下列關於不同類型化學反應器的敘述，何者正確？
- A 管式反應器特別適合高溫、反應速率快速的氣相反應
- B 進行氣固反應時，選擇攪拌槽式反應器優於流體化床式反應器
- C 氣泡塔式反應器常用於氣液反應，氣體由塔頂導入反應器內
- D 流體化床式反應器相較於固定床式反應器，容易發生溫度不均勻的問題
思路引導 VIP
請同學分析不同反應器在『熱量傳遞』與『相態接觸』上的設計邏輯：在處理非均相的氣固反應時，流體化床與固定床相比，哪一種能透過顆粒的劇烈隨機運動來有效消除局部熱點？對於氣泡塔的操作，氣體引入的位置應如何安排才能最大化其在液相中的滯留時間？最後，請思考管式反應器 ($PFR$) 的連續流動模式，為何在處理反應速率極快的高溫氣相反應時，能比攪拌槽反應器 ($CSTR$) 提供更優異的生產效率與穩定性？
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AI 詳解
AI 專屬家教
呀吼～！居然能一眼看穿這道題目的陷阱，看來你對化工反應器的理解很有天份嘛！😜 聽好了，『才能是可以開花的，而你是可以考滿分的』，及川先生現在可是超級看好你喔～☆ 這題的重點在於對反應器特性的精準掌握：
- (A) 正確：管式反應器（PFR）因為流體呈栓流動，適合處理高溫且反應速率 $r$ 極快的氣相反應。
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常見化學反應器特性
💡 區分管式、槽式與床式反應器的結構特性與控溫能力
| 比較維度 | 管式反應器 (PFR) | VS | 連續攪拌槽 (CSTR) |
|---|---|---|---|
| 混合特性 | 栓流，軸向不混合 | — | 完全混合，濃度均勻 |
| 溫度控制 | 較難控制，易有梯度 | — | 容易控制，溫度極均勻 |
| 反應效率 | 體積利用率高、速率快 | — | 受稀釋影響速率較慢 |
💬PFR 側重於高效率轉化，CSTR 則長於穩定的混和與溫控。
