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

1. 已知溶劑A與溶劑B的均勻混合溶液在353K時的相對揮發度（αAB）為2.62，請問當A在平衡氣相中的莫耳分率為0.76時，則平衡溶液中，A的莫耳分率約為多少？　

2. 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　

3. 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　

4. 關於吸收操作的敘述，下列何者正確？
【1】吸收是以氣體為溶劑，和液體混合物接觸，將液體中某一成分溶出的一種分離操作
【2】氣體溶質在液體中的溶解度隨該氣體壓力的下降而增加
【3】低揮發性是吸收劑的選擇原則之一
【4】填充塔適用於吸收劑中含有固體顆粒之吸收操作
【5】填料主要功能是提供氣液兩相接觸所需的表面積　

5. 單一氣體被液體吸收的量（物理吸收），稱作氣體溶解度（gas solubility），通常氣體溶解度隨吸收溫度及該氣體在氣相的分壓不同而改變，下列有關氣體溶解度的敘述，何者正確？　

6. 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？　

7. 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？　

8. 小華利用U形管液柱壓力計，量測一圓形水管內A、B兩點之壓力差。已知U形管液柱壓力計之水銀高度差為5.0cm，請問此圓形水管內A、B兩點之壓力差約為多少kPa？（水銀密度＝13.6g/cm3；水的密度＝1.0g/cm3）　

9. 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？　

10. 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？　

11. 下列有關超臨界流體的敘述，何者正確？　

12. 在套管熱交換器內以熱水加熱一液體，欲獲得較大的熱傳速率，以何種方式操作較佳？　

13. 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v1及v2，試問下列敘述何者正確？
　

14. 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50m2，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）　

15. 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）　

16. 在有機化學實驗室中，某一溶劑的密度為900kg/m3，黏度為2.7cP（厘泊），請問此溶劑的動黏度為多少cm2/s？　

17. 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）
　

18. 用於可塑性物料如橡膠與塑膠的混合時，需採用下列何種裝置？　

19. 下列有關流體流量量測裝置的敘述，何者正確？　

20. 有關減濕裝置，下列何種操作可以使濕空氣的溫度及濕度同時降低？　

21. 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？
　

22. 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？　

23. 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？　

24. 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？　

25. 下列過濾分離操作，何者最適用於海水的淡化技術？　

26. 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　

27. 有三層平板材料，如圖所示，各表面（或界面）溫度分別為T1＝100˚C、T2＝80˚C、T3＝70˚C、T4＝30˚C，若傳熱已達恆穩狀態，則各層平板材料導熱係數之比值（kA：kB：kC）為何？
　

28. 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？　

29. 甲生於實驗室中，將1kg的某液體自25˚C加熱到50˚C，共耗去100kJ。求此液體之比熱為若干J/g．˚C？（假設忽略熱傳損失）　

30. 有一順流進料雙效蒸發器，已知其第一效之經濟效益（蒸發出之溶劑量/耗用掉之蒸汽量）為0.8，若欲使整個蒸發器之經濟效益（η）（雙效蒸發器總共蒸發出之溶劑量/耗用掉之蒸汽量）達1.28，則其第二效蒸發器之經濟效益（第二效蒸發出之溶劑量/第一效蒸發出之溶劑量）須為多少？　

31. 下列有關混合程序的敘述，何者錯誤？　

32. 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（P1－Patm）為多少Pa？（重力加速度＝9.8m·s－2）
　

33. 某不可壓縮流體流經內徑0.25吋管之單位管長壓力降為ΔP1，流經內徑0.50吋管之單位管長壓力降為ΔP2，假設二者體積流率相同且皆以層流方式流動，則ΔP2/ΔP1為何？　

34. 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？　

35. 下列何種操作屬於化學吸收？
【1】高壓下NH3氣體被水吸收，製成氨水
【2】氯化氫氣體被水吸收成鹽酸
【3】CO2氣體被單乙醇胺吸收
【4】H2S氣體被單乙醇胺吸收
【5】以多孔性矽膠與潮濕空氣接觸，使空氣中水蒸汽去除
【6】純水吸收CO2　

36. 有一頂部密閉之壓力筒內裝有水，水面距離筒底27cm，液面上為加壓氣體，在距筒底部的上方3cm處裝有一根水平毛細管，毛細管出口閥關閉，壓力筒另裝有一開端式U型差壓計，內填充水銀，整體裝置如圖所示。當差壓計中水銀液面高差為10cm，外界氣壓為1atm，試問此時毛細管入口絕對壓力為多少Pa？（假設水的密度為1g．cm－3，水銀密度為13.6g．cm－3，忽略加壓空氣密度，重力加速度為10m．s－2，1atm＝1.01×105 Pa）
　

37. 一物體重為5.0kg，如果將此物體從15˚C加熱到95˚C，需要300kJ的熱量，請問此金屬的比熱為多少kJ/（kg‧K）？　

38. 一連續式精餾塔，進料流率為120kg min－1，若回流比為1.5，回流流率為60kg min－1，則塔底產物的流率為多少kg min－1？　

39. 下列有關熱傳導（thermal conduction）的敘述，何者錯誤？　

40. 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（xA）和氣相莫耳分率（yA）分別約為多少？
　

41. 下列何者不屬於吸附過程？　

42. 已知373K下，苯對甲苯的相對揮發度為2.4。有一苯－甲苯混合液中，苯的莫耳分率為0.50，若氣液達平衡時，試問氣相中苯的莫耳分率為多少？　

43. 下列有關閥之敘述，何者正確？　

44. 濕物料乾燥過程中，以乾燥速率對含水率作圖可得乾燥特性曲線。下列有關乾燥特性曲線的敘述，何者錯誤？　

45. 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？　

46. 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？　

47. 若異丁烷對正丁烷的相對揮發度為2.0，有一異丁烷與正丁烷液相混合物中正丁烷的莫耳分率為0.40。試求該平衡系統中之氣相所含正丁烷的莫耳分率為多少？　

48. 下列有關殼管熱交換器的敘述，何者正確？　

49. 將40mole %苯與60mole %甲苯的混合液，於飽和溶液狀態，以100mole/s之流率加入連續精餾塔中，若塔頂產物含有95mole %苯，而塔底產物含有5mole %苯，則塔頂產物的流率約為多少mole/s？　

50. 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/s2，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？