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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. 一厚度0.5m的爐壁,其熱傳導係數(k)為0.2W.m
-
1
.K
-
1
,爐內壁的溫度為1000K,爐壁外面有300K的空氣流過,熱傳送係數(h)為1.0W.m
-
2
.K
-
1
,當達穩定熱傳,爐外壁表面溫度為多少K?
(A)300
(B)400
(C)500
(D)600。
2. 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)。
3. 在相對溼度70%時,各物料的平衡含水量高低順序,下列何者正確?
(A)高嶺土>報紙>羊毛線
(B)報紙>高嶺土>羊毛線
(C)羊毛線>高嶺土>報紙
(D)羊毛線>報紙>高嶺土。
4. 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 %。
5. 下列有關幫浦(pump)的敘述,何者
錯誤
?
(A)幫浦可以將電能轉變成機械能,幫助流體流動
(B)離心幫浦(centrifugal pump)不適合輸送含氣體之液體
(C)往復式幫浦(reciprocating pump)適合輸送含懸浮固體顆粒之液體
(D)旋轉幫浦(rotary pump)適合高黏度液體的輸送。
6. 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。
7. 圖為穩定狀態時,兩層不同材料(A及B)所形成複合板的溫度分布情形,試問下列敘述何者正確?
(A)A的熱傳導係數大於B的熱傳導係數
(B)A的熱傳導係數小於B的熱傳導係數
(C)A的熱通量(heat flux)大於B的熱通量
(D)A的熱通量小於B的熱通量。
8. 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。
9. 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。
10. 有一鋼管的直徑為10cm,管長為5m,外表包覆一層厚5cm的玻璃纖維絕熱材料(其熱傳導係數為0.08W/m.K)。若鋼管外表面溫度為250˚C,絕對材料外表面溫度為50˚C,試問此管子的熱損失約為多少W?(ln 2=0.69)
(A)326
(B)730
(C)1270
(D)13955。
11. 下列捏和(kneading)裝置,何者
不適合
用於高黏度物料的捏合?
(A)帶式混合機(ribbon mixer)
(B)轉輪混合機(muller mixer)
(C)混合輥輪機(mixing roll)
(D)雙臂捏和機(double arm kneader)。
12. 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。
13. 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。
14. 下列有關多效蒸發操作之敘述,何者
錯誤
?
(A)以順向進料,第一效蒸發器內壓力最大
(B)以順向進料,需裝設輸送泵
(C)以逆向進料,第一效蒸發器內壓力最大
(D)以逆向進料,可降低第一效流體黏度,改善熱傳速率。
15. 在80˚C下,苯(A)的飽和蒸氣壓
為100kPa,甲苯(B)的飽和蒸氣壓
為40kPa,若苯-甲苯混合液為理想溶液,則在80˚C下,苯對甲苯的相對揮發度
為多少?
(A)0.4
(B)1
(C)2.5
(D)4。
16. 下列有關蒸餾操作的敘述,何者正確?
(A)相對揮發度越小的混合物越易分離
(B)對於精餾塔,理論板數通常大於實際板數
(C)一般工業上,最適回流比約為最小回流比的3~5倍
(D)精餾塔中回流比提高,所需理論板數減少。
17. 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】。
18. 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。
19. 流體以紊流形式流經一管路,若在其他條件保持不變的情況下,下列敘述何者
錯誤
?
(A)流速越快,摩擦損失越大
(B)流速越快,摩擦係數越大
(C)管壁的相對粗糙度越大,摩擦係數越大
(D)管件的相當管長越長,摩擦損失越大。
20. 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。
21. 下列對於臨界含水率的敘述,何者
錯誤
?
(A)物體表面由連續水膜開始變成不連續水膜
(B)恆速乾燥期與減速乾燥期的交界處
(C)小於平衡含水率
(D)乾燥速率開始下降。
22. 下列有關減積概念與減積裝置的敘述,何者正確?
(A)減積操作過程時,物料的含水率最好介於4%~50%之間
(B)噴射磨機屬於超細研磨機,適合超過200網目之進料操作
(C)濕研磨比乾研磨裝置節省約1/4的功率
(D)磨球在球磨機筒內空間所佔最適當百分率為60%~70%。
23. 有關乾濕球溫度計的使用,下列敘述何者正確?
(A)濕度不同的兩空氣,若兩者之濕球溫度相同,則乾球溫度高者濕度較低
(B)濕度不同的兩空氣,若兩者之乾球溫度相同,則濕球溫度高者濕度較低
(C)若乾球溫度與濕球溫度相同,則此空氣的相對濕度為0%
(D)若乾球溫度與濕球溫度相同,則此空氣的絕對濕度為100%。
24. 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?
(A)各溶質成分的分配係數不同
(B)兩相溶劑的極性相差小
(C)各溶質成分的表面張力相差小
(D)兩相溶劑的沸點相差大。
25. 下列有關濕度的敘述,何者
錯誤
?
(A)某溫度下,空氣中水蒸氣分壓與同溫度下飽和水蒸氣壓相比的百分率,稱為相對濕度
(B)絕對濕度以飽和空氣的單位質量為基準,氣象報告常依據絕對濕度預測降雨機率
(C)空氣中飽和水蒸氣壓達到該溫度下純水的飽和蒸氣壓時,此時空氣濕度稱為飽和濕度
(D)空氣冷卻至開始有水珠凝結時的溫度,該溫度稱為露點。
26. 下列哪一種閥件適合安裝於化工廠高壓系統,以作為保護作用,避免系統壓力過高?
(A)閘閥
(B)安全閥
(C)隔膜閥
(D)單向閥。
27. 「溶液的沸點隨濃度的上升而上升,且與溶劑沸點成正比關係」,上述法則所指為下列何者?
(A)杜林法則
(B)亨利定律
(C)拉午耳定律
(D)傅利葉定律。
28. 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/s
2
)
(A)3.08
(B)12.74
(C)19.6
(D)30.15。
29. 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。
30. 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。
31. 在三效蒸發器操作過程中,若採用順向進料方式,則各效之溫度高低排序為何?
(A)第一效>第二效>第三效
(B)第三效>第二效>第一效
(C)第一效=第二效=第三效
(D)第二效>第一效>第三效。
32. 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。
33. 鐵金屬密度為7.8g.cm
-
3
,現有一小塊鐵金屬立方體質量0.975g,若利用化工粉碎裝置將其變成鐵金屬粉末,鐵金屬粉末每一顆微粒皆為立方體,其邊長為0.1μm,若總體積不變情況下,試問此減積過程使鐵金屬的表面積變為原來的多少倍?
(A)50000
(B)5000
(C)2000
(D)200。
34. 下列有關殼管熱交換器的敘述,何者正確?
(A)定頭式熱交換器適合在高溫或溫差變化過大下操作
(B)浮頭式熱交換器之浮頭,固定於外殼
(C)U管式熱交換器適合會積垢的流體
(D)以飽和水蒸氣加熱其他流體,熱交換過程中水蒸氣溫度不變,對數平均溫差校正係數F=1。
35. 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。
36. 消費性電子產品運作時經常有過熱的問題,因此這些產品內部設計時,常以含有石墨、金屬、鑽石粉末等填充物的導熱膏或導熱膠,協助將多餘熱量排出電子產品外,這些填充物主要以何種方式輸送熱量?
(A)傳導
(B)自然對流
(C)強制對流
(D)輻射。
37. 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。
38. 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】。
39. 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。
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. 一圓直管,內半徑和外半徑分別為a和2a,管外包覆一層厚度為2a的保溫材料,如圖所示。當達熱傳穩定時,管內壁、管外壁及保溫材料外表面之溫度分別為100˚C、75˚C及25˚C,則管子和保溫材料之熱傳導係數k
1
:k
2
為何?
(A)2:1
(B)1:1
(C)1:2
(D)2:ln 2。
42. 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。
43. 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。
44. 圖為5個水平截面為圓的開放式容器,各容器垂直高度相同,皆裝滿水放置於平台上。容器a、d、e為水平截面積均一的柱體,b、c為體積及形狀相同但互為倒置的錐狀柱體,且底面積大小關係為b>a=c=d>e,若忽略容器重量,則各容器作用於平台接觸面之平均壓力的關係,下列何者正確?(平均壓力=流體重力/容器與平台接觸面積)
(A)a至e皆相同
(B)b>c
(C)d>b
(D)e<a。
45. 下列何種乾燥器最適合應用於生物製劑、化妝品及食品的乾燥?
(A)冷凍乾燥器
(B)噴霧乾燥器
(C)盤式乾燥器
(D)旋轉乾燥器。
46. 關於萃取與瀝取的敘述,下列何者正確?
【1】液-液萃取為溶質從萃取劑傳送至溶液中的一種操作
【2】填充萃取塔的萃取效率高於噴霧萃取塔
【3】因用途不同,多孔板萃取塔中的篩板構造與蒸餾塔中的篩板構造截然不同
【4】固-液瀝取為固體混合物與溶劑接觸後,固體混合物中的某一成分溶入溶劑中的操作
【5】超臨界流體萃取之臨界溫度為氣體在任意加壓下皆無法液化之最高溫度
(A)【1】【3】
(B)【2】【5】
(C)【2】【4】
(D)【3】【4】。
47. 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。
48. 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。
49. 在化工裝置中若使用蒸汽來加熱時,為防止加熱蒸汽流失及其冷凝水能順利排出,所使用的附屬設備為何?
(A)再沸器
(B)真空泵
(C)結晶濾除器
(D)卻水器。
50. 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。