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國營聯招 化工製程化工熱力學、化學反應工程學107 年第 33 題單選題考點:Ergun方程式/壓差考點:內部擴散/Thiele模數

觸媒顆粒大小對填充床反應器的影響,下列何者正確?

A觸媒顆粒大小與反應器壓差成正比
B觸媒顆粒大小與擴散速率成反比正確答案
C觸媒顆粒大小與反應速率無關
D觸媒顆粒大小與反應器壓差無關
答案與詳解
B
正確答案
填充床中觸媒顆粒越小→比表面積越大→擴散路徑越短→擴散速率越快,兩者成反比關係。

逐選項解析

A觸媒顆粒大小與反應器壓差成正比Ergun方程式/壓差✕ 易錯陷阱
Ergun方程式顯示壓差(ΔP)與觸媒顆粒直徑成反比,顆粒越小壓差越大,而非正比。選A是常見陷阱。
B觸媒顆粒大小與擴散速率成反比內部擴散/Thiele模數✓ 正確
顆粒越小,內部擴散路徑(Thiele模數分母相關半徑)越短,有效擴散速率越高,兩者確為反比關係,此為正解。
C觸媒顆粒大小與反應速率無關✕ 錯誤
D觸媒顆粒大小與反應器壓差無關✕ 錯誤

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