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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. 在萃取操作中,溶劑對萃取效率影響甚鉅。在選擇溶劑時,下列何者為溶劑成為優良溶劑的條件之一?
(A)黏度超高
(B)容易回收
(C)揮發性高
(D)顏色顯目。
2. 利用雙套管熱交換器以水蒸汽加熱冷油。若水蒸汽之入口和出口溫度均為T
s
,而冷油入口和出口溫度分別為T
1
及T
2
,則傳熱速率可由q=U‧A‧ΔT
lm
計算,其中ΔT
lm
為何?
(A)
(B)
(C)
(D)
。
3. 有一密閉油槽,液面至槽底為3m,液面上方為油蒸氣和空氣的混合氣體,其絕對壓力為2atm。已知液態油之密度為800kg.m
-
3
,若外界壓力為1atm,則槽底之錶壓為多少Pa?(假設重力加速度為10m.s
-
2
;1atm=1.01×10
5
Pa)
(A)1.05×10
5
(B)1.15×10
5
(C)1.25×10
5
(D)1.35×10
5
。
4. 下列有關閥之敘述,何者正確?
(A)止回閥(Check valve)用於控制流體流動之開關
(B)在全開狀態下,閥之摩擦損失大小關係:針閥(Needle valve)>閘閥(Gate valve)>角閥(Angle valve)
(C)相較蝶型閥(Butterfly valve),角閥(Angle valve)更適合用於帶顆粒漿狀流體之流動調節
(D)在調節流體流量方面,球形閥(Globe valve)較球塞閥(Ball valve)適合。
5. 有一鮮乳製造工廠採用超高溫瞬間滅菌製程生產鮮乳,製程中欲以一熱交換器將預熱鮮乳由66˚C瞬間加熱至130˚C,則此熱交換器應採下列何種熱交換器最為適合?
(A)板式熱交換器
(B)殼管式熱交換器
(C)夾套熱交換器
(D)盤管熱交換器。
6. 連續式精餾裝置層板塔的通孔設計,通常型式有三種:泡罩板、篩板、閥板,下列有關此三種板的敘述,何者正確?
(A)泡罩板構造複雜,板效率高
(B)閥板適用流量的範圍窄
(C)篩板造成的壓降大
(D)造價高低:閥板>泡罩板>篩板。
7. 氣體吸收操作中,有關吸收劑的選擇原則敘述,何者屬
非必要性
?
(A)對氣體溶質的溶解度需大
(B)揮發性宜低
(C)不能對吸收器造成腐蝕現象
(D)與氣體溶質反應速率高。
8. 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。
9. 有關流體流量測量裝置的敘述,下列何者正確?
(A)皮托管(Pitot tube)量測流體內某點的流速
(B)孔口流量計(orifice meter)的壓力損失低於文式流量計(Venturi meter),構造也比較複雜
(C)文式流量計屬於面積式流量計
(D)浮子流量計(rotameter)屬於差壓式流量計。
10. 某屋頂有一儲水槽,液面到槽底的水深h,重力加速度為9.8m/s
2
,假設水從該儲槽的底部小孔流出時摩擦損耗可以忽略,試問當儲槽水深多少cm時,出口處水的流速為4.9m/s?
(A)0.25
(B)1.225
(C)25
(D)122.5。
11. 在有機化學實驗室中,某一溶劑的密度為900kg/m
3
,黏度為2.7cP(厘泊),請問此溶劑的動黏度為多少cm
2
/s?
(A)0.003
(B)0.03
(C)0.3
(D)3.0。
12. 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)。
13. 下列有關流體流量量測裝置的敘述,何者正確?
(A)孔口流量計為一種面積式流量計
(B)浮子流量計為一種差壓式流量計
(C)一皮托管(計)安裝於一內徑300mm直管之管中心處,若讀出之壓力差為2000Pa且直管中流體密度為1000kg.m
-
3
,皮托管係數(流量係數)為1,則管中心流體之流速為2m.s
-
1
(D)同一流體流經一孔口流量計,若壓差變為原來的2倍,且放洩(流量)係數為定值,則管中流量為原流量的2倍。
14. 選出下列有關反應器正確的描述?
【1】管式反應器通常於內部裝置蛇管以達到傳熱控溫之目的
【2】攪拌槽式反應器可藉槽內攪拌器使槽內物料之濃度及溫度均勻
【3】連續式反應器適合於大量生產
【4】生物反應器須在高溫及高壓下進行反應
【5】薄膜生物反應器可同時完成反應及分離
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【5】
(D)【3】【4】【5】。
15. 有一化學工廠以一座殼管熱交換器進行液體預熱,管束總表面積為50m
2
,總傳熱係數為1.04kW m
-
2
K
-
1
,殼側入口為100˚C飽和水蒸汽,殼側出口為100˚C冷凝水,若液體由20˚C預熱至80˚C,液體之比熱為3750J kg
-
1
K
-
1
,假設熱交換器無熱損失,則此熱交換器預熱液體的流率為多少kg s
-
1
?(ln 4=1.386)
(A)5
(B)10
(C)15
(D)20。
16. 在熱風乾燥實驗中,濕羊毛料50kg與相對濕度為30%之25˚C氣流長期接觸後變為43.6kg,再將羊毛料置入120˚C之烘箱內加熱至完全乾燥時,其重量為40kg。試問乾燥前濕羊毛在相對濕度30%,25˚C之自由含水率為多少kg水/kg乾固體?
(A)0.09
(B)0.16
(C)0.2
(D)0.25。
17. 在常溫下,下列物質的熱傳導係數從大至小排列的順序,何者正確?
【1】銀 【2】水 【3】不鏽鋼 【4】空氣 【5】玻璃
(A)【1】【2】【3】【4】【5】
(B)【3】【1】【5】【2】【4】
(C)【1】【3】【5】【2】【4】
(D)【4】【2】【5】【3】【1】。
18. 小明在2.5升的水中溶入某有機酸50克,再以乙醚進行萃取。若已知該有機酸在水及乙醚中之分配係數為0.01,請問小明以200毫升的乙醚萃取該有機酸水溶液1次,當達平衡後該有機酸水溶液中剩下有機酸多少克?
(A)0.56
(B)2.80
(C)5.60
(D)11.20。
19. 下列何種因素,
不會
影響帶式運送機的輸送能力?
(A)皮帶轉速
(B)凹槽角度
(C)物料流動性
(D)皮帶厚度。
20. 有關瀝取操作的敘述,下列何者
錯誤
?
(A)被萃取的固體顆粒愈大,萃取速率愈快
(B)攪拌速率愈快,萃取速率愈快
(C)選擇溶解度大、選擇性高的萃取劑
(D)大部分固體溶質的溶解度隨溫度上升而增加。
21. 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。
22. 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。
23. 晶癖(crystal habit)係由晶體各面生長速度改變所致。各晶面生長速度會受到外界因素影響,試問下列何種因素對它的影響最小?
(A)不純物加入
(B)結晶溫度
(C)攪拌速度
(D)壓力。
24. 以離心泵將地面儲水槽內自來水送至樓高134公尺建築物之樓頂,質量流率為1.2kg s
-
1
。假設輸水管路為單一直管,管長為134公尺,每公尺管長的摩擦損失為0.2J kg
-
1
,若僅考慮位能變化及直管摩擦損失,忽略壓力變化、動能變化及其他管路摩擦損失,泵效率為0.7,則離心泵的制動功率為多少瓦特(W)?(重力加速度:9.8m s
-
2
)
(A)32.16
(B)1608
(C)2297
(D)2576。
25. 在雙套管熱交換器中,以海水將流率為0.5 kg·s
-
1
之熱水降溫,熱水溫度從95˚C降至30˚C,海水溫度從11˚C升溫至25˚C,兩者以逆流方式進行熱交換,熱水比熱為4.2 kJ·kg
-
1
·K
-
1
,海水比熱為3.9 kJ·kg
-
1
·K
-
1
,則海水之流率為多少kg·s
-
1
?
(A)1.0
(B)1.5
(C)2.0
(D)2.5。
26. 一正方形蓄水池,內側每邊10m,池底有一圓管出水口,出水口內徑為20cm,已知水的液面高4.9m,若不考慮磨擦因素,請問每分鐘的流率約為多少m
3
?(π≒3.1416)
(A)0.31m
3
(B)36.94m
3
(C)18.47m
3
(D)73.88m
3
。
27. 已知醋酸在1atm與25˚C時,於純水及異丙醚中之最大溶解度分別為0.242和0.0624。試求醋酸對異丙醚與水的分配係數約為多少?
(A)38.78
(B)3.878
(C)0.258
(D)0.025。
28. 多效蒸發裝置操作,順向進料與逆向進料方式之比較下列何者
錯誤
?
(A)採用逆向操作,兩效之間需裝設物料泵
(B)順向進料操作,末效蒸發器中物料的濃度最低
(C)逆向進料操作較適用於黏滯性物料
(D)順向進料操作,蒸氣溫度是第一效高於第二效。
29. 下列何種乾燥器裝置是利用結凍再昇華原理達到乾燥目的?
(A)真空乾燥器
(B)冷凍乾燥器
(C)高週波乾燥器
(D)流體床乾燥器。
30. 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)。
31. 對雙成份A、B所組成的溶液含有0.3莫耳分率的A,若與其達成氣液平衡的氣相組成含有0.4莫耳分率的B,則A對B的相對揮發度為何?
(A)1.5
(B)2.5
(C)3.5
(D)4.5。
32. 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。
33. 下列過濾分離操作,何者最適用於海水的淡化技術?
(A)微過濾(microfiltration)
(B)超過濾(ultrafiltration)
(C)逆滲透(reverse osmosis)
(D)板框過濾(plate frame filtration)。
34. 關於液體在均一直徑圓直管中流動的敘述,下列何者正確?
(A)以層流方式流動時,雷諾數越大,摩擦係數越小
(B)雷諾數小於2100,流動方式為亂流
(C)以亂流方式流動時,在相同雷諾數下,相對粗糙度越大,摩擦係數越小
(D)摩擦損失之形式屬於形狀摩擦(form friction)。
35. 關於吸收操作的敘述,下列何者正確?
【1】吸收是以氣體為溶劑,和液體混合物接觸,將液體中某一成分溶出的一種分離操作
【2】氣體溶質在液體中的溶解度隨該氣體壓力的下降而增加
【3】低揮發性是吸收劑的選擇原則之一
【4】填充塔適用於吸收劑中含有固體顆粒之吸收操作
【5】填料主要功能是提供氣液兩相接觸所需的表面積
(A)【3】【5】
(B)【2】【5】
(C)【3】【4】
(D)【1】【2】。
36. 熱交換器在內管或管群之外表面加上鰭片(延伸表面),其最主要的功用為何?
(A)增加溫度差
(B)支撐內管
(C)增加機械強度
(D)增加熱傳面積。
37. 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。
38. 若欲從蔗糖溶液製取粗大顆粒的蔗糖結晶,應該將蔗糖溶液的飽和度保持於何種狀態?
(A)介穩定區(meta-stable region)
(B)穩定區(stable region)
(C)未飽和區(unsaturated region)
(D)不穩定區(unstable region)。
39. 在101.3kPa、90˚C時,苯與甲苯組成理想溶液,於液相中苯的莫耳分率為0.2,已知90˚C苯-甲苯的相對揮發度為2,則於氣相中,苯的分壓為多少kPa?
(A)20.3
(B)33.8
(C)40.5
(D)67.5。
40. 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。
41. 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。
42. 對於流體輸送裝置的敘述,下列何者正確?
(A)離心泵適合輸送易汽化之液體
(B)往復泵輸送流體不會有脈動現象
(C)旋轉泵適合輸送高黏度之液體
(D)所產生氣壓大小,壓縮機>風扇>鼓風機。
43. 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。
44. 下列有關蒸餾塔敘述,何者正確?
【1】增加板數可提高蒸餾物的純度
【2】回流比與所需理想板數無關
【3】回流比增大,會增加操作費用
【4】頂部產物組成以高沸點物質為主
【5】重沸點(reboiler)可視為一個理想板
【6】於蒸餾塔進料板以上的部分稱為汽提段
(A)【1】【3】【5】
(B)【2】【4】【6】
(C)【1】【2】【3】
(D)【4】【5】【6】。
45. 一斜管壓力計(inclined tube manometer),內裝有密度為1.6g/cm
3
的四氯化碳做為指示液體,斜管與水平線的夾角為30°。若以此壓力計量測水(密度=1g/cm
3
)在管中流動兩點間的壓力差,斜管上的讀值為50mm,則此兩點間的壓力差為多少Pa?(重力加速度為9.8m/s
2
)
(A)147
(B)294
(C)392
(D)784。
46. 下列有關空氣濕度的敘述,何者
錯誤
?
(A)相對濕度小於百分濕度
(B)濕球溫度等於絕熱冷卻溫度
(C)在飽和濕度的環境下,乾球溫度等於濕球溫度
(D)乾球溫度和濕球溫度相差越大,濕度越低。
47. 將具有相同質量和相同溫度(100g,80˚C)的鋁塊和銅塊,分別放入兩個各裝有100g、20˚C水的瓶子中。已知鋁塊的比熱大於銅塊的比熱,假設沒有熱量損失,當達到熱平衡後,鋁塊和銅塊的溫度關係,下列敘述何者正確?
(A)鋁塊溫度=銅塊溫度
(B)鋁塊溫度>銅塊溫度
(C)鋁塊溫度<銅塊溫度
(D)因不知熱傳導係數,故無法判斷。
48. 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】。
49. 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。
50. 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。