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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。
2. 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/cm
3
。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?
(A)0.48kPa
(B)0.71kPa
(C)1.25kPa
(D)2.74kPa。
3. 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)。
4. 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。
5. 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。
6. 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
。
7. 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)。
8. 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。
9. 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。
10. 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】。
11. 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)。
12. 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。
13. 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。
14. 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。
15. 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。
16. 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
。
17. 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。
18. 已知有一流體在內半徑r為0.5m的圓管內流動,此液體密度ρ為800kg/m
3
,黏度μ為0.01 kg/m.s,以流量計測得圓管正中心點的流速v
c
為0.03m/s,試求流體在圓管中的平均質量流率(kg/s)?
(A)0.0118
(B)0.0236
(C)9.42
(D)18.8。
19. 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。
20. 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。
21. 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。
22. 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%。
23. 氣象報告某地現在氣溫30˚C,大氣總壓為750mmHg,空氣的相對濕度為60%。已知純水的飽和蒸汽壓為32mmHg,則大氣的百分濕度為多少%?
(A)71.1
(B)60
(C)58.9
(D)19.2。
24. 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。
25. 有關攪拌機之敘述,下列何者正確?
【1】旋轉軸偏心可以改善渦旋現象
【2】渦輪攪拌機一般以高轉速運轉,可將低黏度流體於短時間內混合均勻
【3】槳式攪拌機適用於高轉速旋轉及低黏度流體之操作
【4】槳式攪拌機屬大直徑、徑流式之攪拌機
【5】螺旋槳攪拌機葉片掃出之流體為徑向流動
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【5】
(D)【2】【4】【5】。
26. 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。
27. 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。
28. 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。
29. 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 %。
30. 兩平板中間夾一塊與平板等面積且可忽略厚度之薄電熱板,其產生之熱能經兩側平板傳導散熱至大氣中,若系統達恆穩狀態,各部分溫度及平板厚度如圖所示,左邊平板導熱係數為右邊平板導熱係數的兩倍,假設平板組之兩側大氣溫度相等、左右兩側平板表面至大氣之熱傳送係數相等且平板邊緣無熱散失,則下列敘述何者正確?
(A)左邊平板熱流率為右邊平板熱流率之10倍
(B)左邊平板熱流率為右邊平板熱流率之20倍
(C)大氣溫度為20˚C
(D)大氣溫度為30˚C。
31. 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。
32. 以吸收塔吸收尾氣中之有毒氣體-氨,尾氣流率為10 kmol·h
-
1
,其中含10mol %氨,經吸收劑水將氨完全吸收後,排出乾淨之空氣,若吸收塔排出之水溶液中含5mol %氨,則吸收塔進料水流率為多少kmol·h
-
1
?
(A)22
(B)21
(C)20
(D)19。
33. 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。
34. 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】。
35. 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。
36. 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)。
37. 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。
38. 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】。
39. 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。
40. 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。
41. 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。
42. 在常溫下,下列常見物質的比熱,由大至小排列的順序,何者正確?
【1】鋁 【2】銅 【3】水 【4】水銀
(A)【1】【2】【3】【4】
(B)【2】【4】【1】【3】
(C)【3】【1】【2】【4】
(D)【4】【2】【1】【3】。
43. 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。
44. 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。
45. 下列何者
不屬於
吸附過程?
(A)騎車時帶活性碳口罩以免吸入廢氣
(B)香煙濾嘴可去除部份尼古丁與焦油
(C)吃完烤肉後身上穿的毛衣殘留烤肉味
(D)以水去除空氣中的二氧化硫。
46. 下列有關管式反應器之特性,何者正確?
【1】不適合反應速率大的氣相反應
【2】轉化率高
【3】設備費及維護費低
【4】適合連續式操作
【5】溫度控制容易,不易生成副產物
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【3】【4】
(D)【2】【4】【5】。
47. 關於濕度與空氣調節操作,下列敘述何者正確?
【1】當空氣的濕度越低,其露點越高
【2】當空氣未達飽和濕度時,其相對濕度大於百分濕度
【3】若已知一空氣的濕度及乾球溫度,可由濕度圖求得空氣之濕球溫度
【4】將空氣進行絕熱飽和增濕過程時,其溫度會下降
【5】一般增濕的方法有直接冷卻法及間接冷卻法
(A)【1】【2】【4】
(B)【2】【3】【4】
(C)【2】【3】【5】
(D)【2】【4】【5】。
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. 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。
50. 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。