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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. 有兩根相同管長不同直徑的水平圓管(管1和管2),將水各別輸送流過兩根圓管時,其進出口壓力降相等,假設摩擦係數相同,並忽略管子之入口及出口效應以及入口摩擦損失。若兩根圓管直徑的關係為D
1
=1.5D
2
,則此時流經兩管之水流體積流率(
、
)的關係,下列何者正確?(1.5
0.5
=1.225)
(A)
(B)
(C)
(D)
。
2. 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
(A)【1】【2】【3】
(B)【2】【3】【4】
(C)【1】【2】【4】【5】
(D)【1】【2】【3】【4】。
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. 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)。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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 %。
11. 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)
(A)10˚C及50˚C都是吸收操作
(B)10˚C及50˚C都是氣提操作
(C)10˚C是吸收操作,50˚C是氣提操作
(D)10˚C是氣提操作,50˚C是吸收操作。
12. 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。
13. 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。
14. 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。
15. 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)。
16. 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。
17. 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)。
18. 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。
19. 下列有關蒸餾操作的敘述,何者
錯誤
?
(A)回流比提高可以降低所需的理論板數
(B)進料板以下的部分稱為增濃段,使高沸點成份的濃度往下逐板提高
(C)萃取蒸餾可以提高原溶液的相對揮發度,消除共沸現象
(D)熱敏感的物質適合以真空蒸餾方式進行。
20. 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
(A)【1】【3】【4】
(B)【2】【4】【5】
(C)【3】【5】【6】
(D)【1】【2】【6】。
21. 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。
22. 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
?
(A)管號與鋼管的壁厚有關
(B)公稱管徑相同的鋼管,管號愈大者,可耐壓力愈大
(C)公稱管徑相同的鋼管,管號愈大者,其外徑愈大
(D)公稱管徑相同的鋼管,管號愈大者,其管壁愈厚。
23. 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
。
24. 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】。
25. 已知一精餾塔於穩態操作時,進料中成分A的流量為600mol/hr,若其塔底產物中成分A的流量為9mol/min,則塔頂產物中成分A的流量為何?
(A)609 mol/hr
(B)5.0 mol/min
(C)591 mol/hr
(D)1.0 mol/min。
26. 下列針對共沸混合物的描述,何者正確?
(A)各成份沸點相近
(B)各成份揮發度相近
(C)混合物為理想溶液
(D)平衡時液相與氣相組成相同。
27. 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)。
28. 工廠需要連接兩條六英吋不鏽鋼管(此管徑不鏽鋼管可視作大管徑類別),應選用下列何種管件?
(A)管接頭(coupling)
(B)管套結(union)
(C)螺紋接頭(nipple)
(D)凸緣(或稱法蘭flange)。
29. 在實驗室中,組裝一個具有活塞的密閉圓柱系統,其高度為h (m),底面積為A (m
2
),若在此系統內注滿重量為W (kg
f
)的液體。此時,由外部施加一外力F (kg
f
),則此系統底部所承受的壓力值應為何者?(假設活塞無重量且緊貼液體表面;計算時可忽略大氣壓力之因素)
(A)F
(B)F/A
(C)(F+W)/A
(D)(F+W)/(A.h)。
30. 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/cm
3
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)
(A)0.93
(B)1.93
(C)2.93
(D)3.93。
31. 假設有一液體,其黏度值為20cP,密度為1.2g/cm
3
。當此液體流經一內徑為20cm的輸送管路時,若欲保持其流動狀態維持在雷諾數約為2100,則流速(m/s)為何?
(A)0.175
(B)0.335
(C)0.545
(D)1.125。
32. 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。
33. 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。
34. 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。
35. 下列有關吸附的敘述,何者正確?
(A)物理吸附為單層或多層分子吸附,具不可逆性
(B)物理吸附為單層或多層分子吸附,具可逆性
(C)化學吸附為多層分子吸附,具可逆性
(D)化學吸附為單層分子吸附,具可逆性。
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. 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?
(A)50
(B)100
(C)200
(D)250。
38. 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。
39. 某生由文獻查得純水和30wt % NaOH水溶液在不同壓力下的沸點,如表所示,根據杜林法則,表中30wt % NaOH水溶液在55.6kPa下的沸點約為多少˚C?
(A)98
(B)99
(C)100
(D)101。
40. 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。
41. 某不可壓縮流體流經內徑0.25吋管之單位管長壓力降為ΔP
1
,流經內徑0.50吋管之單位管長壓力降為ΔP
2
,假設二者體積流率相同且皆以層流方式流動,則ΔP
2
/ΔP
1
為何?
(A)1/16
(B)1/4
(C)1
(D)16。
42. 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%。
43. 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。
44. 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。
45. 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】。
46. 開採礦石常借助於浮選裝置,純礦存在於浮選池的何處?
(A)表面泡沫
(B)下層底泥
(C)介於泡沫與底泥中間
(D)溶於水中。
47. 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。
48. 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。
49. 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。
50. 苯-甲苯溶液之氣液平衡關係如圖所示,則苯-甲苯溶液在總壓101.3kPa和85˚C下,苯於液相莫耳分率(x
A
)和氣相莫耳分率(y
A
)分別約為多少?
(A)x
A
=0.78,y
A
=0.90
(B)x
A
=0.90,y
A
=0.78
(C)x
A
=0.22,y
A
=0.10
(D)x
A
=0.10,y
A
=0.22。