申論 1一製造氯化乙烷（CHCl）之程序，以乙烯與氯化氫為反應物，如下圖所示。（原子量：Cl：35.5, H：1, C：12）乙烯之進料流量為4000 kg/h，反應器唯一之出料為液化之氯化乙烷。在穩定狀態下：㈠請寫出反應方程式。（4 分）㈡氯化氫進料之莫耳流量及重量流量。（8 分）㈢氯化乙烷之莫耳流量及重量流量。（8 分）2 m3 CSTR1200 kg/h
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申論 2一體積為之連續攪拌反應槽（），進料為 之反應物A，其濃度為8 kg-mol/m3，溫度為20℃。反應式為A BA3.6 kg-mol/m3 60℃反應器出口之 濃度為溫度為。此反應為放熱反應，反應熱為-17000 kcal/kg-mol A。反應物及產物之比熱均為0.75 kcal/kg ℃，其比重均為800 kg/m3。（每小題10 分，共30 分）㈠在穩定狀態下，從此一反應器每小時需移除的熱量（kcal/h）為多少？㈡反應器之夾套冷卻器（cooling jacket），有20℃冷卻水進入。此冷卻水離開夾套冷卻器之溫度為45℃。請問冷卻水之流量（kg/h）為多少？（水之比熱為1 kcal/kg ℃）∆㈢夾套冷卻器之熱傳面積為4 m2，冷卻水與反應器內物質之平均溫度差（T）可視為25 ℃。求此一冷卻裝置之總和熱傳係數（kcal/m2-℃-h）。LM
申論 3一硫酸生產製程，以黃鐵礦（pyrite，主要成分為FeS）為原料。反應式如下：（每小題10 分，共20 分）FeS + 2.5 O FeO + 2 SO（反應1）2 FeS + 5.5 O FeO +4 SO（反應2）此二反應同時進行，均以空氣（N 79 mol%，O 21 mol%）燃燒黃鐵礦。燃燒後之氣體（flue gases）之組成分析顯示，SO：10.2 mol%，O：7.8 mol%，N 82.0 mol%㈠反應1 與反應2 進行的比例（以FeS 在此兩反應中被消耗的量來比）㈡相對於黃鐵礦而言，空氣之過量比（excess）是多少？
申論 4化學氣相沈積法常被用在電子工業中形成薄膜。常見的一個化學氣相沈⟺積的反應是以矽甲烷（SiH）形成多晶矽薄膜，其反應之機制如下： ⟺SiH(g)→SiH(g)+ H(g)SiH(g)+ SiteSiH(ads)SiH(ads)Si(s)+ H(g)其中(g)表示氣相，ads 表示吸附相，s 表示固相。雙箭頭表示達到平衡。根據實驗觀察，此一反應會受到氫氣的抑制。在SiH 濃度高時，反應對於SiH 而言，為零級反應（zero order），而當SiH 濃度低時，反應對於SiH 而言，為一級（first order）反應。㈠請將此反應機制，按照基本反應（elementary reaction）推導出反應速率以符合實驗之觀察。（20 分）㈡請描述此一程序中需注意的工安與環保問題，及其處理方式。（10 分）