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107年公務人員高等考試三級考試試題 代號：36680 全一頁
類科： 化學工程
科目： 化學反應工程學
考試時間： 2 小時 座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
（請接背面）
一、下列連續液態反應於栓流式反應器（plug flow reactor）進行：
CB
A
kk
⎯
→
⎯
⎯
→
⎯
21 ，k1與k2為反應速率常數。
反應器體積為 100 公升，體積流速為 20 公升/秒，A的起始濃度為 CA0= 0.2 mol/liter，
k1=0.5s
-1，k2=0.3s
-1。試計算 A（9分）、B（8分）、C（8分）在反應器出口的濃
度。
二、有一個一階可逆氣相反應於反應器中進行，
A⇔B
在300 K 時的平衡常數為 35，反應熱為－5000 cal/mol，工程師認為其操作溫度須在
125℃以下才能達到 A的轉化率（conversion）為 80%，試驗證工程師的說法是否正
確？（25 分）
三、今有一個一階不可逆液相反應於連續攪拌槽式反應器（CSTR）進行，轉化率為 50%，
若在此反應器後面再加兩個同體積的連續攪拌槽式反應器（CSTR），在第三個反應
器的出口轉化率會是多少？（25 分）
四、在混合流動反應器中，飽和溶液 A進料（CA0= 0.1 mol/liter）每小時生成 100 mol 的
R，反應為
A→R, rR=(0.2h-1)CA
於CA0= 0.1 mol/liter 時，反應物成本為$A= $0.50/mol A
包含設置、輔助設備、測試設備、經常費用、勞動、折舊等之反應器成本為
$m= $0.01/(hr．liter)
試計算最佳操作條件之反應器體積（7分）、進料速率（6分）及轉化率（6分）。如
果未反應的 A被丟棄，則在最佳操作條件下，R的每單位成本為何？（6分）