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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. 下列有關管、管件及閥的敘述,何者正確?
(A)公稱管徑相同的鋼管,其管外徑相等
(B)凸緣接合適用於2吋以下管之接合,此接合法密封度可靠
(C)全開的閘閥(gate valve)比全開之球閥(globe valve)有較大的型態摩擦之相當管長與管徑比(L
e
/D)
(D)鼓風機(blower)提供的風壓小於風扇(fan)。
2. 利用雙套管熱交換器以水蒸汽加熱冷油。若水蒸汽之入口和出口溫度均為T
s
,而冷油入口和出口溫度分別為T
1
及T
2
,則傳熱速率可由q=U‧A‧ΔT
lm
計算,其中ΔT
lm
為何?
(A)
(B)
(C)
(D)
。
3. 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。
4. 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。
5. 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?
(A)半開閘閥
(B)半開球閥
(C)全開閘閥
(D)90°肘管。
6. 下列單位的表示法何者
錯誤
?
(A)相對濕度:%
(B)露點:˚C
(C)濕度:kg/kg-濕空氣
(D)濕比容:m
3
/kg-乾空氣。
7. 某二成分的混合液,於一大氣壓下的沸點-濃度關係圖,如圖所示。試問與液相濃度x
A
=0.3平衡的氣相濃度y
A
為多少?
(A)0.17
(B)0.3
(C)0.55
(D)0.7。
8. 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】。
9. 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。
10. 在20˚C時,氧氣溶於水中之亨利常數(Henry's constant)為4.01×10
4
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)
(A)6.4
(B)11.8
(C)18.7
(D)20.5。
11. 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?
(A)0.5
(B)5
(C)25
(D)125。
12. 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】。
13. 酒精(比重=0.8、黏度=1.2cP)在一直徑6.0cm圓管中以4.0cm/s的流速流動,試問范寧摩擦係數(Fanning friction factor)為多少?
(A)0.01
(B)0.05
(C)0.1
(D)0.5。
14. 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。
15. 有一雙套管熱交換器,管進口流體為水蒸汽,管出口為凝結水,套管流體為冷液體,試問下列何者為此熱交換器管內外流體的溫度分佈曲線示意圖?
(A)
(B)
(C)
(D)
16. 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。
17. 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。
18. 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。
19. 儲存液態氮的槽體,多採雙層壁設計以減少熱傳,但儲存期間仍有少量熱從外界進入,氣化液態氮,所以儲槽內壓力緩慢上升。下列閥件何者用於防止儲槽內壓力超過設計值?
(A)球形閥(globe valve)
(B)安全閥(safety valve)
(C)蝶形閥(butterfly valve)
(D)單向閥(check valve)。
20. 在101.3kPa、90˚C時,苯與甲苯組成理想溶液,於液相中苯的莫耳分率為0.2,已知90˚C苯-甲苯的相對揮發度為2,則於氣相中,苯的分壓為多少kPa?
(A)20.3
(B)33.8
(C)40.5
(D)67.5。
21. 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。
22. 下列何種熱交換器,較適合用於食品加工廠中快速冷卻或加熱的製程?
(A)板式
(B)鰭管式
(C)雙套管式
(D)殼管式。
23. 以安德生移液管(Andreasen pipette)進行粒子粒徑分析,是屬於何種粒徑分析法?
(A)沉降分析法
(B)篩分析法
(C)吸收法
(D)吸附法。
24. 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。
25. 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。
26. 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。
27. 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。
28. 潛水員在青藏高原潛入深度20公尺的湖水中,所受的絕對壓力約為多少mmHg?(青藏高原大氣壓力為600mmHg;湖水及汞的比重分別為1和13.6)
(A)600
(B)1470
(C)2070
(D)2230。
29. 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)。
30. 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
(A)甲、丙、庚
(B)乙、戊、辛
(C)丙、戊、己
(D)乙、庚、辛。
31. 下列有關混合操作的敘述,何者正確?
【1】V型摻合機適用於奶粉、糖與杏仁粉之混合
【2】轉輪混合機適合醫藥品、染料等粉末之混合
【3】轉輪混合機適合黏土的混練
【4】螺旋槳攪拌機適用於麵糰的捏揉
【5】混合輥輪機適合於油漆的調合
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【5】
(C)【2】【4】【5】
(D)【3】【4】【5】。
32. 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。
33. 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。
34. 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。
35. 下列有關物理吸附與化學吸附的敘述,何者正確?
(A)物理吸附為不可逆吸附過程
(B)凡得瓦作用力屬於化學吸附
(C)物理吸附通常為放熱過程,低溫有利於吸附操作,而高溫有利於脫附操作
(D)物理吸附的吸附熱大於化學吸附的吸附熱。
36. 有一高溫爐以20cm厚的耐火磚(其熱傳導度為k
1
=0.89 kcal/hr-m-˚C)及若干厚度的絕熱磚(其熱傳導度為k
2
=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-m
2
,則絕熱磚的厚度至少應為多少cm?
(A)4.35
(B)5.35
(C)6.35
(D)7.35。
37. 中鋼公司的煉鐵高爐是反應裝置之一,固體原料鐵礦石及焦碳配料在爐頂層層舖設,反應時固體原料緩慢下降,與從爐底上升的氣體相接觸,在高溫下進行還原反應。此氣固反應器屬於下列何者?
(A)噴流床反應器
(B)固定床反應器
(C)移動床反應器
(D)流動床反應器。
38. 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。
39. 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。
40. 小明在2.5升的水中溶入某有機酸50克,再以乙醚進行萃取。若已知該有機酸在水及乙醚中之分配係數為0.01,請問小明以200毫升的乙醚萃取該有機酸水溶液1次,當達平衡後該有機酸水溶液中剩下有機酸多少克?
(A)0.56
(B)2.80
(C)5.60
(D)11.20。
41. 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。
42. 對於混合裝置的敘述,下列何者
錯誤
?
(A)三輥輪混合機(或稱三滾筒機)的三支輥輪須保持相同轉速
(B)螺旋槳攪拌機屬於軸流式攪拌機
(C)槳式攪拌機屬於徑流式攪拌機
(D)V型摻合機適合於乾鬆物料混合。
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. 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)。
45. 下列有關管的敘述何者正確?
【1】依製管材料,可分成鐵金屬管、非鐵金屬管、非金屬管等三類
【2】依製管方法,可分成管(pipe)、抽製管(tube)、軟管(hose)等三類
【3】鋼管大小一般以公稱管徑(nominal pipe diameter)表示,公稱管徑相同的鋼管的內徑皆相同
【4】鋼管管號(schedule number)愈大,管壁愈厚
【5】一般使用的80號鋼管稱為標準管
【6】抽製管的管壁厚度以規號(gauge number)規定,規號愈小者管壁愈薄
(A)【1】【3】
(B)【5】【6】
(C)【3】【6】
(D)【2】【4】。
46. 下列關於過濾(filtration)操作的敘述,何者
錯誤
?
(A)恆壓過濾操作,初期濾液會有混濁的現象,過濾速度不斷降低
(B)恆速過濾時,濾餅隨時間增厚,過濾阻力增加,過濾壓力須不斷升高
(C)澄清(粒狀層)過濾(clarifying filtration)常用於懸浮顆粒含量較高的過濾操作
(D)兩段式過濾操作,初期先採恆速過濾,再採恆壓過濾,效果較佳。
47. 下列關於固體性質的敘述,何者正確?
【1】莫氏硬標值愈大表示物料硬度愈大
【2】密度3.0g/cm
3
,直徑2.0cm的圓球體,其比表面積為1.0cm
2
/g
【3】陶瓷固體的密度為5.0g/cm
3
,將其填充於一填充塔後的整體密度為3.0g/cm
3
,填充塔內陶瓷顆粒間的空隙度為0.4
【4】石英的硬度高於金剛石
【5】固體顆粒堆積後,顆粒間的空隙度會影響填充床整體密度。若空隙度愈大,其整體密度愈大
(A)【1】【2】【3】
(B)【2】【3】【4】
(C)【3】【4】【5】
(D)【1】【3】【5】。
48. 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。
49. 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%。
50. 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】。