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國營聯招 化工製程化工熱力學、化學反應工程學110 年第 32 題單選題考點:CSTR串聯極限考點:PFR回流極限

有關連續攪拌反應器(CSTR)與柱狀流反應器(PFR)的敘述,下列何者有誤?

A將N個CSTR進行串聯,當N→∞,其特性越接近PFR
B若PFR具有回流,回流比(R) = 回流量/流出反應系統量,當R→∞,其特性越接近CSTR
CCSTR與PFR因反應器結構不同,不宜進行相互串聯,工業上亦未有實績正確答案
D反應物在PFR中之停留時間(Residence time)是一致的;在CSTR中之停留時間分布則很廣
答案與詳解
C
正確答案
CSTR與PFR可以互相串聯使用,工業上也有實際應用;N個CSTR串聯當N→∞趨近PFR是核心概念。

逐選項解析

A將N個CSTR進行串聯,當N→∞,其特性越接近PFRCSTR串聯極限✕ 錯誤
正確敘述。N個等體積CSTR串聯,N→∞時每個反應器體積趨近無窮小,整體行為收斂至PFR,此為反應工程經典結論。
B若PFR具有回流,回流比(R) = 回流量/流出反應系統量,當R→∞,其特性越接近CSTRPFR回流極限✕ 易錯陷阱
正確敘述。PFR加回流時,回流比R→∞代表大量物料循環,出口濃度幾乎與入口混合均勻,使濃度差消失,行為趨近CSTR的完全混合狀態。
CCSTR與PFR因反應器結構不同,不宜進行相互串聯,工業上亦未有實績✓ 正確
D反應物在PFR中之停留時間(Residence time)是一致的;在CSTR中之停留時間分布則很廣✕ 錯誤

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