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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. 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
。
2. 下列有關雙套管熱交換器的敘述,何者
錯誤
?
(A)相較於殼管式熱交換器,構造簡單
(B)冷流體出口溫度若高於熱流體出口溫度,可使用順流式操作
(C)相較於逆流式,順流式操作需較大熱傳面積
(D)對於熱敏感流體之冷卻,以順流式操作,較為恰當。
3. 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?
(A)68%
(B)70%
(C)73%
(D)76%。
4. 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。
5. 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。
6. 有關熱交換器之敘述,下列哪些正確?
【1】當雙套管熱交換器以飽和水蒸汽作為熱媒且出、入口的溫度相同時,逆流操作之傳熱效果較順流操作佳
【2】1-2殼管熱交換器,管側流體為單管程,殼側流體為二殼程流動
【3】螺旋板熱交換器具有單位體積傳熱面積大之特點
【4】板式熱交換器常用於須快速加熱或冷卻之情況
【5】夾套及盤管熱交換器常用於工業上之反應器,可用於控制反應溫度
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【5】
(D)【3】【4】【5】。
7. 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=
)
(A)29.5
(B)30
(C)30.5
(D)60。
8. 有一密閉容器連接-壓力計,容器中有水(密度為1000kg·m
-
3
),壓力計中有水銀(密度為13600kg·m
-
3
),如圖所示,則容器內外空氣壓差(P
1
-P
atm
)為多少Pa?(重力加速度=9.8m·s
-
2
)
(A)6
(B)58.8
(C)1234.8
(D)1274。
9. 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。
10. 有關固體減積的操作,下列敘述何者
錯誤
?
(A)減積可使固體顆粒的總表面積增加
(B)研磨機可將固體減積至微米級大小
(C)顎式壓碎機(jaw crusher)可將粗大固體顆粒減積至微米級大小
(D)球磨機的減積方法包括撞擊(impact)與銼磨(attrition)。
11. 下列有關反應裝置的敘述,何者
錯誤
?
(A)連續式反應器適合反應速率快、生產規模大的場合
(B)流體化床觸媒反應器屬於批次式操作
(C)管式反應器適合氣相反應
(D)生物反應器可在常溫常壓下進行反應。
12. 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
?
(A)多孔性矽藻土是一種優良的助濾劑
(B)使用助濾劑的原理是增加濾餅的阻力,降低過濾速率
(C)可直接在泥漿中添加助濾劑
(D)可預塗一層薄的助濾劑在濾布表面。
13. 將100g重量百分比為80%的蔗糖水溶液冷卻至室溫,已知室溫下,蔗糖在水中的溶解度為200g蔗糖/100g水,假設無水分損失,則結晶出的蔗糖晶體多少g?
(A)30
(B)40
(C)50
(D)60。
14. 下列有關機械分離操作的敘述,何者
錯誤
?
(A)過濾(filtration是利用多孔性濾材,將固體粒子截留而與液體分離的操作
(B)類析(classification)是利用固體表面潤濕性質的差異,將固體分類的操作
(C)篩選或篩分(screening)是利用篩網將粒徑不同的固體顆粒分離的操作
(D)沉積或沉降(sedimentation)屬於固體與液體的分離操作。
15. 家中有一台1馬力的抽水離心泵,將自來水由底樓輸送到頂樓的水塔。有一次自來水公司停水五天,當自來水公司重新供水時,馬達一直運轉,卻發現頂樓的水塔無水流出,試問這個現象稱為:
(A)廷得耳效應(Tyndall effect)
(B)氣結(氣縛)現象(air binding)
(C)水錘現象(water hammer)
(D)浸蝕(孔蝕)現象(erosion)。
16. 一連續式精餾塔的進料含苯及甲苯各50wt %,其流率為100kg/h。若塔頂產物含苯95wt %,塔底產物含甲苯95wt %,試問塔頂及塔底產物的流率各為多少kg/h?
(A)40,60
(B)50,50
(C)60,40
(D)70,30。
17. 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?
(A)P
1
>P
2
>P
3
;T
1
>T
2
>T
3
;C
1
>C
2
>C
3
(B)P
1
<P
2
<P
3
;T
1
<T
2
<T
3
;C
1
<C
2
<C
3
(C)P
1
>P
2
>P
3
;T
1
<T
2
<T
3
;C
1
<C
2
<C
3
(D)P
1
<P
2
<P
3
;T
1
>T
2
>T
3
;C
1
>C
2
>C
3
。
18. 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】。
19. 關於泵的敘述,下列何者正確?
(A)往復泵會有氣結現象(air binding)發生
(B)離心泵輸送流體會有脈動現象
(C)氣升泵屬正排量泵
(D)單泵常用於高黏度流體之輸送。
20. 下列有關超臨界流體的敘述,何者正確?
(A)流體的狀態在高於其臨界溫度及低於其臨界壓力時,稱之為超臨界流體
(B)應用於天然物有效成分萃取,最常使用的萃取劑為NO
2
(C)物理性質介於氣體與液體間,具有氣體的高擴散性與液體對固體的高溶解度
(D)屬於高耗能操作程序,故不符合綠色環保概念。
21. 化妝品的製程中常添加一些營養質,試問下列哪個製程需要乳化技術?
(A)水溶性維他命C粉末加入水中
(B)水溶性玻尿酸膠體加入水中
(C)不溶解於水及油脂的美白珍珠粉加入水中
(D)脂溶性膠原蛋白混合於水中。
22. 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。
23. 殼管式熱交換器於下列何種狀況下,須以一修正因子修正其對數平均溫差?
(A)無需修正
(B)冷熱流體的流動方向為逆向
(C)冷熱流體的流動方向為同向
(D)冷熱流體的流動方向同向與逆向並存。
24. 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。
25. 下列關於固體粒徑分析的敘述,何者
錯誤
?
(A)泰勒標準篩係以每吋邊長的篩孔數(mesh)來表示篩孔大小,稱為網目號碼或篩號(mesh number)
(B)安德生移液管(Andreasen pipette)廣泛應用於奈米顆粒(<100nm)的粒徑分析
(C)依據史托克定律(Stoke's law),細小顆粒在流體中沉降的終端速度與顆粒粒徑的平方成正比,與流體的黏度一次方成反比
(D)現有網目號碼(mesh number)為32、65、115三種泰勒標準篩盤。若進行篩析試驗,則篩盤由下而上的排列順序應為115、65、35。
26. 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
。
27. 下列有關反應器的敘述,何者正確?
(A)旋轉式圓盤反應器最常用於含重金屬廢水之處理
(B)管式反應器適合用於反應速率慢、滯留時間長的氣相反應
(C)流體自反應床底部通入,使固體觸媒顆粒懸浮在流體中,稱為填充床式反應器
(D)批式操作反應器,反應過程中反應物與生成物濃度皆隨時間而改變。
28. 下列有關熱交換器的敘述,何者
錯誤
?
(A)板式熱交換器具有體積小、高總括熱傳係數的優點
(B)對熱敏感的流體適合以順流式的方式操作
(C)U管式殼管熱交換器不適合用於管側易積垢之流體
(D)1-2殼管熱交換器,殼側流體入口和出口在熱交換器的同一端。
29. 空氣進入房間時,乾球溫度30˚C,相對濕度50%,空氣離開房間時乾球溫度降至24˚C,但空氣進出前後絕對濕度並未改變。利用表(一)所提供的乾球溫度-相對濕度-露點數據,下列敘述何者正確?
(A)空氣進入時露點18.2˚C,離開時相對濕度55%
(B)空氣進入時露點18.2˚C,離開時相對濕度71%
(C)空氣進入時露點24.6˚C,離開時相對濕度55%
(D)空氣進入時露點24.6˚C,離開時相對濕度71%。
30. 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。
31. 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。
32. 某液體以1m·s
-
1
的平均速度流經內徑為0.1m的水平圓管中,每公尺管長的壓力降為80Pa,若摩擦係數(Fanning friction factor)為0.005,則液體的密度為多少kg·m
-
3
?
(A)700
(B)800
(C)1000
(D)1200。
33. 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。
34. 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。
35. 下列有關混合程序的敘述,何者
錯誤
?
(A)乳化(emulsification)是指進行兩種互溶液體之間的混合
(B)化學工廠進行混合操作,可促進物料之均勻分布,有利於物理或化學操作
(C)影響混合效果的因素包含物料之黏度、比重、表面張力等
(D)固體與固體粉粒之混合,稱為摻合(blending)。
36. 若以M、L、N、θ和T分別表示質量、長度、物質量(莫耳)、時間和溫度,根據因次的齊一性,理想氣體方程式PV=nRT中的氣體常數R的因次為何?
(A)ML
2
N
-
1
θ
-
2
T
-
1
(B)ML
4
N
-
1
θ
-
2
T
-
1
(C)ML
2
N
-
1
θ
-
1
T
-
1
(D)ML
4
N
-
1
θ
-
1
T
-
1
。
37. 下列關於萃取的敘述,何者正確?
(A)當混合物有熱分解之可能性時,適合使用萃取分離操作
(B)萃取使用的溶劑應具備高分配係數與低選擇性
(C)萃取使用的溶劑應具備高揮發性與高黏度性
(D)萃取次數愈多,萃取效率愈好,與萃取劑使用總量無關。
38. 一底面積為A的長方體水槽裝有重量為W(kg
f
)的水,有一重量為M(kg
f
)的物體放入此水槽中,且無水溢出槽外,若此物體在水中所受浮力為F(kg
f
),則槽底受到平均壓力為多少?(不計槽體上方的大氣壓力)
(A)W/A
(B)(W+M)/A
(C)(W+M-F)/A
(D)(W+M+F)/A。
39. 關於濾餅過濾與澄清過濾的比較,何者
不
正
確
?
(A)澄清過濾又叫深床過濾
(B)澄清過濾常用於自來水過濾
(C)濾餅過濾常用於懸浮顆粒較少的過濾
(D)濾餅過濾係將固體粒子截留在人工介質面上。
40. 下列有關分解膜孔徑大小的關係,何者正確?
【1】微過濾膜(microfiltration membrane)
【2】超過濾膜(ultrafiltration membrane)
【3】逆滲透膜(reverse osmosis membrane)
(A)【3】>【2】>【1】
(B)【2】>【1】>【3】
(C)【1】>【2】>【3】
(D)【1】>【3】>【2】。
41. 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。
42. 關於乾燥裝置的操作,物料在固定溫度及濕度的熱風中乾燥,當物料的水分含量不再減少,達到穩定值時的含水率稱為:
(A)平衡含水率
(B)臨界含水率
(C)全部含水率
(D)自由含水率。
43. 麩胺酸鈉俗稱味精或味素,在結晶過程,可依照顧客喜好,做成立方形狀顆粒或菱形針狀顆粒。結晶操作過程利用特定條件控制晶體外形,這種晶體成長的習性,稱為什麼?
(A)晶系
(B)晶殼
(C)晶析
(D)晶癖。
44. 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。
45. 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。
46. 利用雙套管熱交換器將95˚C的熱煤油,以18˚C的冷水進行冷卻。若採逆向流動操作(counter current),且冷水出口溫度為30˚C,熱煤油出口溫度為45˚C,試問該裝置之對數平均溫差是多少˚C?(log [95/45]=0.3245;log [65/27]=0.3815;log [30/18]=0.2218)
(A)66.9
(B)43.2
(C)33.3
(D)23.5。
47. 連續式精餾裝置中,下列哪一個裝置負責提供液-氣兩相的逆流接觸?
(A)再沸器(reboiler)
(B)冷卻器(condenser)
(C)精餾塔(rectification column)
(D)回流器(reflux distributor)。
48. 下列何種蒸發器可獲得較高的總包熱傳係數及可加裝結晶濾除器,以防止濃縮液的提前結晶?
(A)強制循環蒸發器
(B)長管蒸發器
(C)短管蒸發器
(D)攪拌膜蒸發器。
49. 某生在進行吸收實驗時,在填充塔中發現如圖之填料,其屬於下列何種填料?
(A)拉西環
(B)波爾環
(C)貝爾鞍
(D)印達洛鞍。
50. 對於壓濾機的敘述,下列何者正確?
【1】對黏度高的濾漿,使用高壓過濾可有效過濾
【2】壓濾機操作過程,可採連續操作
【3】恆壓操作初期濾液混濁
【4】恆速操作初期,壓力高,濾液無可避免混濁
【5】濾漿輸送通常使用離心泵
【6】為達較佳過濾效果,過濾初期採恆壓操作,達穩定後採恆速操作
(A)【1】【3】【5】
(B)【2】【4】【6】
(C)【1】【2】【3】
(D)【4】【5】【6】。