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中油公司 » 專業科目 » 模擬題庫 » 煉製類、安環類 » 化工裝置模擬試題
單選題
每題2分
1. 已知溶劑A與溶劑B的均勻混合溶液在353K時的相對揮發度(α
AB
)為2.62,請問當A在平衡氣相中的莫耳分率為0.76時,則平衡溶液中,A的莫耳分率約為多少?
(A)0.25
(B)0.35
(C)0.42
(D)0.55。
2. 有三層平板材料,如圖所示,各表面(或界面)溫度分別為T
1
=100˚C、T
2
=80˚C、T
3
=70˚C、T
4
=30˚C,若傳熱已達恆穩狀態,則各層平板材料導熱係數之比值(k
A
:k
B
:k
C
)為何?
(A)1:2:4
(B)2:1:7
(C)4:7:1
(D)1:4:2。
3. 下列何種分離機械最適用於固-液分離?
(A)振盪篩
(B)板框壓濾機
(C)耙式類析器
(D)袋(纖維)濾機。
4. 以異丙醚萃取100L水溶液中的有機物,此有機物對異丙醚和水的分配係數為0.5,若先以50L的異丙醚萃取,接著再以另外50L的異丙醚萃取前次萃餘液,假設溶液體積變化可忽略,最終萃取後的水溶液含有此有機物4g,則原來100L水溶液中含此有機物多少g?
(A)4
(B)5
(C)5.25
(D)6.25。
5. 在A-B二成分系中,若A對B的相對揮發度大於1,則A為輕成分,B為重分成,圖為乙醇-水共沸混合物的氣液平衡關係示意圖,下列敘述何者正確?
(A)當
時,水是輕成分;當
時,乙醇是輕成分
(B)無論組成為何,乙醇都是輕成分
(C)當
時,乙醇是輕成分;當
時,水是輕成分
(D)無論組成為何,水都是輕成分。
6. 填充塔內氣液逆流之單位高度壓力降
與氣體質量速度G
y
之對數關係如圖所示,其中,G
x1
和G
x2
為液體質量速度,下列關於填充吸收塔操作的敘述,何者正確?
(A)較佳之液體流速約為氾溢(流)速度(flooding velocity)的50%~75%
(B)較佳之氣體流速約為負載速度(loading velocity)的50%~75%
(C)G
x1
>G
x2
;且點A為氾溢(流)點(flooding point),點B為負載點(loading point)
(D)G
x1
>G
x2
;且點A為負載點,點B稱為氾溢(流)點。
7. 下列單位轉換關係,何者正確?
(A)100˚C=323K
(B)1.0ℓb(磅力=98N(牛頓))
(C)1.0kW‧h(千瓦小時)=36×10
3
kJ(千焦耳)
(D)1.0kg‧s
-
1
m
-
2
=0.42ℓb‧s
-
1
‧ft
-
2
。
8. 下列有關混合操作的敘述,何者正確?
【1】V型摻合機適用於奶粉、糖與杏仁粉之混合
【2】轉輪混合機適合醫藥品、染料等粉末之混合
【3】轉輪混合機適合黏土的混練
【4】螺旋槳攪拌機適用於麵糰的捏揉
【5】混合輥輪機適合於油漆的調合
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【4】【5】
(D)【3】【4】【5】。
9. 儲存液態氮的槽體,多採雙層壁設計以減少熱傳,但儲存期間仍有少量熱從外界進入,氣化液態氮,所以儲槽內壓力緩慢上升。下列閥件何者用於防止儲槽內壓力超過設計值?
(A)球形閥(globe valve)
(B)安全閥(safety valve)
(C)蝶形閥(butterfly valve)
(D)單向閥(check valve)。
10. 下列關於道爾增稠器(Dorr thickener)與沉降槽(settler)的比較,何者正確?
(A)道爾增稠器是平底的大圓槽,沉降槽是斜底大圓槽
(B)道爾增稠器與沉降槽都是利用離心力的作用,使固體與液體分離的裝置
(C)道爾增稠器是連續式裝置,沉降槽是批次式裝置
(D)道爾增稠器中的澄清液由升舉式虹吸管排出,沉降槽由溢流堰排出。
11. 某學生在進行雷諾實驗時,在恆溫下分別將A和B兩種不同液體,以相同速度流入同材質、相同管徑的圓管中,該生發現,A液體呈現層流(laminar flow),而B液體則為紊流(turbulent flow)。根據此實驗結果,該生可以做下列何種判斷?
(A)對密度而言,A<B
(B)對動黏度而言,A>B
(C)對黏度而言,A>B
(D)對雷諾數而言,A>B。
12. 精餾塔操作所選擇的回流比由小變大時,對設備費及操作費用的影響為何?
(A)設備費先增後減、操作費用增加
(B)設備費先減後增、操作費用增加
(C)設備費先增後減、操作費用減少
(D)設備費先減後增、操作費用減少。
13. 已知373K下,苯對甲苯的相對揮發度為2.4。有一苯-甲苯混合液中,苯的莫耳分率為0.50,若氣液達平衡時,試問氣相中苯的莫耳分率為多少?
(A)0.31
(B)0.54
(C)0.60
(D)0.71。
14. 在水中沉降固體顆粒A和B,以沉降分析法進行分析,發現顆粒A的終端速度大於顆粒B的終端速度,則下列敘述何者正確?
(A)A的粒徑一定大於B的粒徑
(B)A的顆粒密度一定大於B的顆粒密度
(C)A的顆粒體積一定大於B的顆粒體積
(D)A和B的顆粒密度一定大於水的密度。
15. 若使用MKS工程制進行單位的換算,則牛頓定律轉換係數應為下列何者?
(A)9.8 kg.m/(kg
f
.s
2
)
(B)9.8 kg
f
.s
2
/(kg.m)
(C)1 kg.m/(N.s
2
)
(D)32.2 ℓb.ft/(ℓb.s
2
)。
16. 下列有關管式反應器之特性,何者正確?
【1】不適合反應速率大的氣相反應
【2】轉化率高
【3】設備費及維護費低
【4】適合連續式操作
【5】溫度控制容易,不易生成副產物
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【4】
(D)【2】【4】【5】。
17. 一連續式蒸餾塔每小時進料100莫耳之苯-甲苯混合溶液(苯為40莫耳,甲苯為60莫耳),假設塔內各板皆為理想板,塔頂出料之飽和蒸氣溫度為83.5˚C,壓力為101.3 kPa(溫度-莫耳分率組成圖如圖所示),塔底產物含甲苯90 mol %,則下列何者正確?
(A)塔頂產物流率為20.5 mol·h
-
1
(B)塔底產物流率為62.5 mol·h
-
1
(C)塔底產物的莫耳流率為塔頂產物莫耳流率的2.5倍
(D)塔頂產物含苯為80mol %。
18. 混有硝酸、醋酸、硫酸的工業級廢酸,是具強烈腐蝕性液體,需要進行少量純化再利用,考慮使用蒸餾操作,下列何種蒸餾裝置最適用於此純化工作?
(A)驟沸蒸餾塔
(B)層板蒸餾塔
(C)簡單蒸餾裝置
(D)填充蒸餾塔。
19. 有一由1.0mm及1.2mm兩種粒徑、密度相同之球形顆粒混合而成之物料,擬以一高黏度、密度略小於顆粒密度之油料,將此物料之兩種顆粒分離。此混合顆粒物料由一管柱上方置入,油料以層流方式由管柱下方向上流動,顆粒於油料中之沉降適用史托克斯定律,粒徑1.0mm之顆粒在靜止油料中之終端速度為0.5mm·s
-
1
,油料向上流速擬採兩種顆粒於靜止油料終端速度之平均值,則此油料流速為多少mm·s
-
1
?
(A)0.55
(B)0.57
(C)0.59
(D)0.61。
20. 單一氣體被液體吸收的量(物理吸收),稱作氣體溶解度(gas solubility),通常氣體溶解度隨吸收溫度及該氣體在氣相的分壓不同而改變,下列有關氣體溶解度的敘述,何者正確?
(A)隨溫度增加而減少,隨分壓增加而增加
(B)隨溫度增加而增加,隨分壓增加而增加
(C)隨溫度增加而減少,隨分壓增加而減少
(D)隨溫度增加而增加,隨分壓增加而減少。
21. 在晶種存在的條件下,進行結晶操作,企圖得到尺寸粗大且分布窄的晶粒產物,而非尺寸分布寬廣的晶粒產物,下列操作何者最合適?
(A)溶液濃度控制在不穩定區(不安定區)
(B)溶液濃度控制在介穩定區(準安定區)
(C)溶液濃度控制在穩定區(安定區)
(D)溶液濃度控制在遠低於溶解度。
22. 小華利用U形管液柱壓力計,量測一圓形水管內A、B兩點之壓力差。已知U形管液柱壓力計之水銀高度差為5.0cm,請問此圓形水管內A、B兩點之壓力差約為多少kPa?(水銀密度=13.6g/cm
3
;水的密度=1.0g/cm
3
)
(A)6.174
(B)6.664
(C)7.174
(D)7.664。
23. 在28˚C時某有機酸在苯與水中的分配係數為5.0,今有100mL水溶液含有此有機酸5g,若以40mL的純苯分二階段加入(每次20mL)萃取裝置中,假設每階段萃取前後水相與苯相的體積不變,則總共有多少公克的有機酸被萃取到苯中?
(A)1.25
(B)2.50
(C)3.75
(D)5.00。
24. 關於乾燥操作的敘述,下列何者正確?
【1】噴霧乾燥器適用的對象,包括溶液、乳液、漿液及膏狀液等
【2】冷凍乾燥的優點是能夠保存物料的成分、風味及色澤
【3】真空乾燥原理為降低物料在乾燥器中之壓力,可降低水分的汽化速率
【4】微波乾燥對厚度大、導熱差材料的乾燥很有效
【5】紅外線乾燥因無熱風接觸物料,故乾燥速率小
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【4】
(C)【2】【3】【5】
(D)【2】【4】【5】。
25. 下列有關固體輸送裝置的敘述,何者正確?
【1】以動力來源可區分成機械式和氣動式兩大類
【2】惰輪具有動力,帶動皮帶運轉
【3】裝載角會比靜止角大約5~15°
【4】梯板運送機適合坡度大的物料運送
【5】氣動式運送機適合輸送路程有多處轉彎、上下的場合
(A)【1】【3】【5】
(B)【2】【3】【4】
(C)【1】【4】【5】
(D)【2】【3】【5】。
26. 一物體重為5.0kg,如果將此物體從15˚C加熱到95˚C,需要300kJ的熱量,請問此金屬的比熱為多少kJ/(kg‧K)?
(A)0.50
(B)0.75
(C)1.00
(D)1.25。
27. 利用玻璃球作為填料,填充一固定床,床體的整體密度(bulk density)約1.06g.cm
-
3
,已知玻璃顆粒密度(particle density)是2.20g.cm
-
3
,試問床體的空隙度(porosity)為何?
(A)0.620
(B)0.518
(C)0.482
(D)0.212。
28. 若有圖所示水平方向由點1往點2流動的水輸送系統,所使用的圓管管徑皆一致,管a、b及c的高度也一樣,點1及點2位置的流速分別為v
1
及v
2
,試問下列敘述何者正確?
(A)若管線無摩擦損失,流體在a、b、c管中的流速皆為v
1
/3
(B)若管線有摩擦損失,則流體在a、b、c管中的流速皆會小於v
2
/3
(C)若管線有摩擦損失,則流體在點1的壓力會因摩擦損失而小於點2的壓力
(D)當流體沒有流動時,流體在點2的壓力為b管中任何一點壓力的3倍。
29. 某單位採購氣體輸送裝置,其規格要求所產生的壓力需要達到0.5kg
f
cm
-
2
以上,考慮符合規格需求及採購價格最便宜的因素,應選用下列何種壓氣機?(已知風扇輸出壓力<10kPa,鼓風機輸出壓力10-100kPa,壓縮機輸出壓力>100kPa,往復式壓縮機提供較離心式更高壓力,壓氣機輸出壓力越大價格越貴)
(A)風扇(fan)
(B)鼓風機(blower)
(C)離心式壓縮機(centrifugal compressor)
(D)往復式壓縮機(reciprocating compressor)。
30. 下列有關結晶操作之敘述,何者
錯誤
?
(A)相同晶系之晶體,必有相同晶癖
(B)物質之溶解度隨溫度變化大者,適合利用冷卻法進行結晶操作
(C)在冷卻法結晶過程中,快速降溫與加速攪拌,有利較小顆粒晶體之生產
(D)四方晶系與六方晶系之晶軸夾角γ不同。
31. 粉刷牆壁的師傅將紅、黃、藍三種顏色的水性漆混合調成新的顏色漆,屬於下列何種操作?
(A)攪拌(攪合)
(B)捏揉(捏合)
(C)摻合
(D)熔合。
32. 有一水平放置的毛細管裝置,管內徑為0.1cm,管長為30cm,若忽略毛細管入口及出口效應,管內流體為完全展開。在一測試流體為水的實驗中,維持定流量下,測得毛細管之進出口壓差為16000Pa,則管中水之最大流速(管中心速度)為多少m.s
-
1
?(假設水的密度為1g.cm
-
3
,黏度為1cP)
(A)0.17
(B)0.34
(C)1.67
(D)3.34。
33. 下列何者為國際單位制(SI制)的基本單位?
(A)瓦特(W)
(B)帕(Pa)
(C)秒(s)
(D)赫茲(Hz)。
34. 有一雙套管熱交換器,管進口流體為水蒸汽,管出口為凝結水,套管流體為冷液體,試問下列何者為此熱交換器管內外流體的溫度分佈曲線示意圖?
(A)
(B)
(C)
(D)
35. 下列哪三種流量計屬於差壓式(pressure difference)流量計?
【1】皮托管(Pitot tube)
【2】浮子流量計(rota meter)
【3】隔膜流量計(diaphragm meter)
【4】孔口計(orifice meter)
【5】文氏計(Venturi meter)
【6】電磁(electromagnetic)流量計
【7】三角堰流量計(triangular weir)
【8】濕式流量計(wet gas meter)
(A)【1】【3】【7】
(B)【2】【5】【6】
(C)【4】【5】【8】
(D)【1】【4】【5】。
36. 密度為1.0g/cm
3
的水自開放式儲水槽中,經由內直徑為0.01m之10m長圓管排至大氣中,出水口距離液面高度差為1.5m,如圖所示,假設排水時儲水槽液面降低量可忽略,每公尺輸水管的摩擦損失(h
f
)為0.4 m
2
/s
2
.m,每一個彎管的摩擦損失(
)為0.9 m
2
/s
2
,則圓管排出口之平均流速應為多少m/s?
(A)3.0
(B)4.0
(C)5.5
(D)6.0。
37. 管件(pipe fittings)的功能通常包括:連接管子、改變管徑或流向…等,下列各組管件中,二者皆具有相同功能者為:
【1】管帽(cap)和管栓(plug)
【2】T形管(T-tube)和Y形管(Y-tube)
【3】肘管(elbow)和法蘭(又稱凸緣,flange)
(A)【1】【2】【3】
(B)僅【1】【2】
(C)僅【2】【3】
(D)僅【1】【3】。
38. 填充吸收塔的操作,氣液逆流之單位長度壓力降(-ΔP/L)與氣體表面質量速度(G
y
)之關係,如圖所示,圖中G
X1
、G
X2
代表不同的液體質量速度。試問下列何者正確?
(A)G
X1
大於G
X2
;且點2為負載點,點1為氾溢點
(B)G
X1
小於G
X2
;且點2為負載點,點1為氾溢點
(C)G
X1
大於G
X2
;且點1為負載點,點2為氾溢點
(D)G
X1
小於G
X2
;且點1為負載點,點2為氾溢點。
39. 一液體混合槽內側加裝四片寬度為槽徑1/12的檔板後,在相同的轉速下操作,下列有關加裝檔板對系統產生改變或影響的敘述,其中正確者為:
【1】破除槽內流體流動產生的渦旋現象(swirling)
【2】促進混合的效果
【3】增加攪拌轉軸所消耗的功率
(A)【1】【2】【3】
(B)僅【1】【2】
(C)僅【2】【3】
(D)僅【1】【3】。
40. 利用單效蒸發器,將進料為200kg/min含10%溶質的水溶液濃縮至30%(重量百分率)的濃縮液,若此蒸發器每kg加熱生蒸汽可蒸發出0.8kg的水蒸汽,則加熱生蒸汽的消耗量約為多少kg/min?
(A)133
(B)167
(C)180
(D)200。
41. 若已知20˚C下紅磚的輻射吸收率為0.93,試問相同溫度下,其輻射反射率與穿透率的總和為多少?
(A)0
(B)0.05
(C)0.07
(D)0.1。
42. 中鋼公司的煉鐵高爐是反應裝置之一,固體原料鐵礦石及焦碳配料在爐頂層層舖設,反應時固體原料緩慢下降,與從爐底上升的氣體相接觸,在高溫下進行還原反應。此氣固反應器屬於下列何者?
(A)噴流床反應器
(B)固定床反應器
(C)移動床反應器
(D)流動床反應器。
43. 有一上方為密閉且底部有一水平圓形排水管之水槽,如圖所示。若排水管之內徑為5cm,排水口低於水槽液面10m,水槽液面上方空氣之絕對壓力為2大氣壓,假設不計摩擦損失,且排水時儲水槽液面下降可忽略,求此時排水口排至大氣(1大氣壓)之水流平均流速約為多少m.s
-
1
?(水的密度為1g.cm
-
3
,1大氣壓=101325 Pa)
(A)20
(B)22
(C)24
(D)26。
44. 以氯仿萃取水溶液中之碘,假設碘對氯仿與水之分配係數為5,若原來100L水溶液中含碘8公克,欲以氯仿以兩次等體積方式萃取出6公克碘,則總共需要氯仿多少L?
(A)20
(B)40
(C)60
(D)80。
45. 新砌高溫爐耐火磚壁厚40cm,內外壁溫分別為1573K及300K,此時熱損失1.50kW。估計使用十年後,耐火磚壁厚變成30cm,假設熱傳面積、熱傳導係數、內外壁溫不變,則熱損失變成多少kW?
(A)1.13
(B)1.80
(C)2.00
(D)3.00。
46. 以逆流式雙套管熱交換器,將煤油由120˚C冷卻至60˚C,冷卻水入口、出口溫度分別為20˚C和40˚C,若傳熱流率(q)為10kW,總傳熱係數(U, overall heat transfer coefficient)為100W.m
-
2
.K
-
1
,試求熱傳面積為多少m
2
?(ln 2=0.69,ln 3=1.10,ln 4=1.39,ln 5=1.61)
(A)1.73
(B)2.53
(C)3.22
(D)3.54。
47. 100公升的水中含有80公克碘,利用150公升四氯化碳進行一次萃取,萃取後,若100公升水萃餘相含有10公克碘,則碘對四氯化碳與水的分配係數(K=
)為何?
(A)3.33
(B)3.67
(C)4.33
(D)4.67。
48. 下列單位的表示法何者
錯誤
?
(A)相對濕度:%
(B)露點:˚C
(C)濕度:kg/kg-濕空氣
(D)濕比容:m
3
/kg-乾空氣。
49. 下列裝置何者適合穀類或豆類減積,可得到較細的粉末?
(A)道奇顎碎機
(B)迴轉壓碎機
(C)銼磨機
(D)旋切機。
50. 下列裝置何者
不具有
熱量傳送的功能?
(A)蒸發器
(B)袪水器
(C)冷凝器
(D)重沸器。