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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. 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】。
3. 已知醋酸在1atm與25˚C時,於純水及異丙醚中之最大溶解度分別為0.242和0.0624。試求醋酸對異丙醚與水的分配係數約為多少?
(A)38.78
(B)3.878
(C)0.258
(D)0.025。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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?
(A)隨溫度增加而減少,隨分壓增加而增加
(B)隨溫度增加而增加,隨分壓增加而增加
(C)隨溫度增加而減少,隨分壓增加而減少
(D)隨溫度增加而增加,隨分壓增加而減少。
8. 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。
9. 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。
10. 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)
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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。
15. 有一單級萃取器在25˚C下操作,以四氯化碳為溶劑來萃取廢水中的碘。假設每公升廢水含有0.01mole碘,碘在四氯化碳與水之分配係數為86.7。若以0.45公升四氯化碳來萃取1.0公升廢水,則每公升萃餘水中含有多少mole碘?
(A)1.5×10
-
4
(B)2.5×10
-
4
(C)2×10
-
4
(D)3×10
-
4
。
16. 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】。
17. 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】。
18. 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)。
19. 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。
20. 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%。
21. 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)
(A)【3】>【2】>【1】
(B)【2】>【1】>【3】
(C)【1】>【2】>【3】
(D)【1】>【3】>【2】。
22. 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?
(A)濕空氣與濃硫酸液體吸收劑接觸
(B)濕空氣與多孔性矽膠吸附劑接觸
(C)濕空氣與加熱管的金屬表面接觸
(D)濕空氣與冷凍管的金屬表面接觸。
23. 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。
24. 下列有關混合程序的敘述,何者
錯誤
?
(A)乳化(emulsification)是指進行兩種互溶液體之間的混合
(B)化學工廠進行混合操作,可促進物料之均勻分布,有利於物理或化學操作
(C)影響混合效果的因素包含物料之黏度、比重、表面張力等
(D)固體與固體粉粒之混合,稱為摻合(blending)。
25. 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。
26. 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】。
27. 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。
28. 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)。
29. 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。
30. 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。
31. 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。
32. 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
(A)【3】【5】
(B)【2】【5】
(C)【3】【4】
(D)【1】【2】。
33. 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)。
34. 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。
35. 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)。
36. 下列有關超臨界流體的敘述,何者正確?
(A)流體的狀態在高於其臨界溫度及低於其臨界壓力時,稱之為超臨界流體
(B)應用於天然物有效成分萃取,最常使用的萃取劑為NO
2
(C)物理性質介於氣體與液體間,具有氣體的高擴散性與液體對固體的高溶解度
(D)屬於高耗能操作程序,故不符合綠色環保概念。
37. 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)
(A)20
(B)22
(C)24
(D)26。
38. 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。
39. 關於泵的敘述,下列何者正確?
(A)往復泵會有氣結現象(air binding)發生
(B)離心泵輸送流體會有脈動現象
(C)氣升泵屬正排量泵
(D)單泵常用於高黏度流體之輸送。
40. 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)
。
41. 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。
42. 一正方形蓄水池,內側每邊10m,池底有一圓管出水口,出水口內徑為20cm,已知水的液面高4.9m,若不考慮磨擦因素,請問每分鐘的流率約為多少m
3
?(π≒3.1416)
(A)0.31m
3
(B)36.94m
3
(C)18.47m
3
(D)73.88m
3
。
43. 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。
44. 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。
45. 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。
46. 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?
(A)0.50
(B)0.55
(C)0.60
(D)0.65。
47. 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】。
48. 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?
(A)捏合
(B)摻合
(C)攪合
(D)攪拌。
49. 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。
50. 常溫下,將4莫耳苯以及6莫耳甲苯放入一可恆定壓力為101.3kPa的密閉容器中,進行下列程序操作,其溫度-莫耳分率組成圖如圖所示,關於結果的敘述,何者正確?
【1】將容器內溫度升至110˚C時,苯與甲苯混合物呈飽和蒸氣狀態
【2】混合蒸氣溫度由110˚C降至約102˚C時,開始有冷凝液體產生
【3】混合蒸氣由110˚C降溫,開始產生冷凝液時,其液相中苯之莫耳分率約為0.22
【4】當溫度降至約98˚C時,其蒸氣相中苯之莫耳分率約為0.70
【5】當溫度降至僅剩微量蒸氣時,蒸氣相中苯之莫耳分率約為0.62
(A)【1】【2】【4】
(B)【1】【3】【4】
(C)【2】【3】【5】
(D)【3】【4】【5】。