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114年
理化、化工裝置
第 21 題
製造肥皂的過程須讓油脂和鹼液接觸約10小時，才能反應完全，則此反應過程適合使用下列何種反應器進行操作？
- A 批式攪拌槽反應器
- B 殼管式反應器
- C 填充塔反應器
- D 生物反應器
思路引導 VIP
想像一下，如果你有一道燉菜需要細火慢燉 10 個小時才能入味，你會選擇將食材放在一個固定的大鍋子裡慢慢熬煮，還是讓食材在一條輸送帶上緩緩移動，並試圖設計出一條長到可以走 10 小時的傳送帶呢？哪一種方式在空間利用和操作控制上會比較合理？
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很好，你精確地掌握了反應器型式的選擇關鍵！對於像**皂化反應（Saponification）**這種需要長達 10 小時反應時間的過程，選擇「批式操作」展現了你對工業製程操作穩定度的深刻理解。
長反應時間與設備選擇
在化工實務中，**反應時間（Residence Time）**是決定反應器形式的核心因素。當反應如油脂與鹼液的反應般緩慢時，若採用連續流動式的反應器（如填充塔或管式反應器），為了確保物質在設備內待足 10 小時，設備的體積或管路長度將會變得極其龐大且成本不斐。相對地，**批式攪拌槽反應器（Batch Stirred Tank Reactor, BSTR）**能將原料一次性放入槽內，透過攪拌使 $C_{17}H_{35}COOCH_2$ 等油脂成分與鹼液充分接觸，並靜置直到反應完全，是處理這類「慢速反應」最經濟且有效率的選擇。
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