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

1. 常溫下，將4莫耳苯以及6莫耳甲苯放入一可恆定壓力為101.3kPa的密閉容器中，進行下列程序操作，其溫度－莫耳分率組成圖如圖所示，關於結果的敘述，何者正確？

【1】將容器內溫度升至110˚C時，苯與甲苯混合物呈飽和蒸氣狀態
【2】混合蒸氣溫度由110˚C降至約102˚C時，開始有冷凝液體產生
【3】混合蒸氣由110˚C降溫，開始產生冷凝液時，其液相中苯之莫耳分率約為0.22
【4】當溫度降至約98˚C時，其蒸氣相中苯之莫耳分率約為0.70
【5】當溫度降至僅剩微量蒸氣時，蒸氣相中苯之莫耳分率約為0.62　

2. 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？　

3. 有一頂部密閉之壓力筒內裝有水，水面距離筒底27cm，液面上為加壓氣體，在距筒底部的上方3cm處裝有一根水平毛細管，毛細管出口閥關閉，壓力筒另裝有一開端式U型差壓計，內填充水銀，整體裝置如圖所示。當差壓計中水銀液面高差為10cm，外界氣壓為1atm，試問此時毛細管入口絕對壓力為多少Pa？（假設水的密度為1g．cm－3，水銀密度為13.6g．cm－3，忽略加壓空氣密度，重力加速度為10m．s－2，1atm＝1.01×105 Pa）
　

4. 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　

5. 在下列製程中，何者使用到吸收操作？
(甲)海水淡化
(乙)以環己烷與花生接觸製備花生油
(丙)二氧化碳與糖水製成汽水
(丁)以多孔性矽膠乾燥空氣
(戊)氯化氫與水製成鹽酸
(己)氨水製備
(庚)以離子交換樹脂移除水中重金屬離子
(辛)果汁濃縮　

6. 一大氣壓「氧氣」下，海水的氧溶解度對溫度關係如圖所示，現有海水溶液與一大氣壓「空氣」進行逆向接觸操作，已知進口海水的氧溶解度為每1000g海水含7.1mg氧，若操作溫度分別為10˚C及50˚C，則下列敘述何者正確？（假設空氣的氧莫耳分率0.21，且符合亨利定律）
　

7. 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）
　

8. 一連續式精餾塔，進料流率為120kg min－1，若回流比為1.5，回流流率為60kg min－1，則塔底產物的流率為多少kg min－1？　

9. 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　

10. 流體流經一管件所造成的機械能損失，相當於同一流體以相同流速流經若干長度所造成的機械能損失，此長度稱為該管件的相當管長。若某流體流經下列管件時，何者的相當管長對管路內直徑之比值最大？　

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？　

12. 兩相溶劑萃取法分離與純化混合溶液中各溶質成分，所依據的原理為何？　

13. 一流體的密度為1500kg/m3，黏度為40cP（厘泊），若欲以層流的方式在內徑40cm的圓管內流動，請問流體的最高流速約為多少cm/s？　

14. 下列關於乾燥裝置的敘述，何者正確？
【1】噴霧乾燥器適合應用於奶粉或洗衣粉之製造
【2】冷凍乾燥器適合應用於蛋白質藥物之製造
【3】流體化乾燥器適合應用於食品或化妝品之製造
【4】紅外線乾燥器適合應用於汽車表面塗裝之乾燥
【5】旋轉乾燥器適合應用於穀物之乾燥　

15. 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　

16. 下列針對共沸混合物的描述，何者正確？　

17. 開採礦石常借助於浮選裝置，純礦存在於浮選池的何處？　

18. 某一化工廠有一開口式圓柱型儲槽，直徑為20.0m，儲槽內部之高度為10.0m，儲槽內裝有密度為1.2g/cm3的溶液，如果此溶液佔儲槽體積之80%，假設大氣壓力為1atm，求此儲槽底部所承受的絕對壓力約為多少atm？（1atm＝760mmHg＝101325Pa）　

19. 關於液體在均一直徑圓直管中流動的敘述，下列何者正確？　

20. 下列關於過濾（filtration）操作的敘述，何者錯誤？　

21. 如圖，逆流進料（backward feeding）三效蒸發器操作過程中，各效之壓力(P)、溫度(T)及濃度(C)之大小順序為何？
　

22. 蔗糖於20˚C時之溶解度為200g/100g水，今將1000kg之糖水溶液從70˚C冷卻至20˚C時，假設其過飽和部分全部結晶析出且其重量為200kg，則原來糖水之重量百分率約為多少？　

23. 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/s2，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？　

24. 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？　

25. 有三層平板材料，如圖所示，各表面（或界面）溫度分別為T1＝100˚C、T2＝80˚C、T3＝70˚C、T4＝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（kA：kB：kC）為何？
　

26. 下列有關殼管熱交換器的敘述，何者正確？　

27. 霧沫分離器裝置於蒸發裝置中，針對其功能之敘述，下列何者正確？　

28. 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？　

29. 一斜管壓力計（inclined tube manometer），內裝有密度為1.6g/cm3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/cm3）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/s2）　

30. 有一高溫爐以20cm厚的耐火磚（其熱傳導度為k1＝0.89 kcal/hr-m-˚C）及若干厚度的絕熱磚（其熱傳導度為k2＝0.06 kcal/hr-m-˚C）所構成。若內壁溫度為1000˚C，外壁溫度為38˚C，可允許的最大熱損失為750 kcal/hr-m2，則絕熱磚的厚度至少應為多少cm？　

31. 在日常生活中，使用活性碳來去除空氣的臭味最符合下列哪一種操作？　

32. 下列有關粒徑分布的敘述，何者錯誤？　

33. 泥漿中含有很小的固體顆粒，以致在過濾操作時會產生緻密的可壓縮濾餅，若使用助濾劑（filter aids）可防止過濾介質的孔洞被堵塞，而讓濾液通過。下列有關助濾劑的敘述，何者錯誤？　

34. 某不可壓縮流體流經內徑0.25吋管之單位管長壓力降為ΔP1，流經內徑0.50吋管之單位管長壓力降為ΔP2，假設二者體積流率相同且皆以層流方式流動，則ΔP2/ΔP1為何？　

35. 一泵將水以0.5kg/s的質量流率輸送至較原地高4m的地方，已知泵效率為65%，若忽略管路的摩擦損失及流體的動能變化，則此泵的制動功率為多少W？（重力加速度為9.8m/s2）　

36. 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？　

37. 一雙套管熱交換器，熱流體為水蒸汽，入口和出口溫度皆為125˚C，20˚C冷水以質量流率為ω流入此熱交換器，出口溫度為40˚C，因流體溫度變化不大，可以算數平均溫度差取代對數平均溫差來計算熱流速率。若20˚C冷水質量流率變成2ω，假設總括傳熱係數和冷水比熱維持不變，水蒸汽入口和出口溫度皆保持為125˚C，則冷水出口溫度為多少˚C？（算數平均溫度差＝）　

38. 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？　

39. 填充塔常用來進行吸收操作，優良填料應具備哪些性質？
【1】單位體積的表面積要大
【2】填料層內，空隙體積小
【3】耐腐蝕，耐高溫
【4】表面粗糙，易被潤濕
【5】比重大，機械強度好
【6】表面緊密　

40. 將空氣加熱，再以冷水噴淋入空氣（絕熱冷卻），然後再加熱此空氣。此空氣調節過程中，在圖濕度圖之路徑為何？
　

41. 欲將流量為500kg/hr的10wt %氯化鉀水溶液濃縮成為20wt %的氯化鉀溶液，則需蒸發的水蒸汽流量為多少kg/hr？　

42. 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？　

43. 用於可塑性物料如橡膠與塑膠的混合時，需採用下列何種裝置？　

44. 有一水平管路的進出口端連接上一U型液柱壓力計。此U型壓力計內密封之指示液體的密度為1.6g/cm3。當水以一定的流速流經此水平管路時，U型管內的液位指示如圖，則A、B兩點的壓力差值約為多少？
　

45. 在20˚C時，氧氣溶於水中之亨利常數（Henry's constant）為4.01×104 atm/莫耳分率，求曝露於2atm，20˚C空氣中，水之飽和溶氧濃度約為多少mg/L？（已知空氣中含氧的莫耳分率為0.21，氧原子量16，氮原子量14，氫原子量1）　

46. 下列何種操作屬於化學吸收？
【1】高壓下NH3氣體被水吸收，製成氨水
【2】氯化氫氣體被水吸收成鹽酸
【3】CO2氣體被單乙醇胺吸收
【4】H2S氣體被單乙醇胺吸收
【5】以多孔性矽膠與潮濕空氣接觸，使空氣中水蒸汽去除
【6】純水吸收CO2　

47. 下列何者為板式熱交換器的特點？　

48. 下列哪三種閥（valves）適用於調節流體流量？
【1】閘閥（gate valve）　　　【2】球閥（globe valve）
【3】安全閥（safety valve）　【4】蝶形閥（butterfly valve）
【5】栓塞閥（plug valve）　　【6】單向閥（check valve）
【7】球塞閥（ball valve）　　【8】針閥（needle valve）　

49. 化學氣相沉積法是半導體製程的重要技術之一，其所使用的無縫不鏽鋼管規格依照ANSI的規範製造，並以公稱管徑與管號來表示鋼管的規格。下列關於公稱管徑與管號的敘述，何者不正確？　

50. 有一批球形玻璃砂，其算數平均直徑為0.25cm，經過研磨後成為算數平均直徑為0.05cm的球形細砂粒，如果在總體積不變的情況下，研磨後玻璃砂的總表面積將變為原來的多少倍？