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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】。
2. 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。
3. 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。
4. 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)。
5. 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。
6. 下列有關熱傳導(thermal conduction)的敘述,何者
錯誤
?
(A)熱傳導係數愈大者,愈容易傳導熱量
(B)一般而言,金屬的熱傳導係數大於非金屬的熱傳導係數
(C)單方向恆穩態熱傳導所造成之熱流通量與熱傳方向的溫度梯度成反比
(D)聚苯乙烯發泡體具有隔熱效果。
7. 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。
8. 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 %。
9. 在晶種存在的條件下,進行結晶操作,企圖得到尺寸粗大且分布窄的晶粒產物,而非尺寸分布寬廣的晶粒產物,下列操作何者最合適?
(A)溶液濃度控制在不穩定區(不安定區)
(B)溶液濃度控制在介穩定區(準安定區)
(C)溶液濃度控制在穩定區(安定區)
(D)溶液濃度控制在遠低於溶解度。
10. 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%。
11. 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。
12. 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。
13. 下列何種操作屬於化學吸收?
【1】高壓下NH
3
氣體被水吸收,製成氨水
【2】氯化氫氣體被水吸收成鹽酸
【3】CO
2
氣體被單乙醇胺吸收
【4】H
2
S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CO
2
(A)【1】【2】
(B)【3】【4】
(C)【5】【6】
(D)【1】【6】。
14. 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。
15. 氣體吸收操作中,有關吸收劑的選擇原則敘述,何者屬
非必要性
?
(A)對氣體溶質的溶解度需大
(B)揮發性宜低
(C)不能對吸收器造成腐蝕現象
(D)與氣體溶質反應速率高。
16. 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?
(A)驟沸蒸餾塔
(B)層板蒸餾塔
(C)簡單蒸餾裝置
(D)填充蒸餾塔。
17. 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。
18. 100公升的水中含有80公克碘,利用150公升四氯化碳進行一次萃取,萃取後,若100公升水萃餘相含有10公克碘,則碘對四氯化碳與水的分配係數(K=
)為何?
(A)3.33
(B)3.67
(C)4.33
(D)4.67。
19. 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。
20. 有一由1.0mm及1.2mm兩種粒徑、密度相同之球形顆粒混合而成之物料,擬以一高黏度、密度略小於顆粒密度之油料,將此物料之兩種顆粒分離。此混合顆粒物料由一管柱上方置入,油料以層流方式由管柱下方向上流動,顆粒於油料中之沉降適用史托克斯定律,粒徑1.0mm之顆粒在靜止油料中之終端速度為0.5mm·s
-
1
,油料向上流速擬採兩種顆粒於靜止油料終端速度之平均值,則此油料流速為多少mm·s
-
1
?
(A)0.55
(B)0.57
(C)0.59
(D)0.61。
21. 一流體的密度為1500kg/m
3
,黏度為40cP(厘泊),若欲以層流的方式在內徑40cm的圓管內流動,請問流體的最高流速約為多少cm/s?
(A)14
(B)21
(C)28
(D)35。
22. 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(α
AB
)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?
(A)0.25
(B)0.35
(C)0.42
(D)0.55。
23. 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%。
24. 下列何種閥
無法
以手動控制流體流動?
(A)單向閥(check valve)
(B)閘閥(gate valve)
(C)針閥(needle valve)
(D)栓塞閥(plug valve)。
25. 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。
26. 在多管程殼管式熱交換器中,下列何種裝置是用來減少管側流體轉彎時的衝擊力,及增加管子熱脹冷縮的空間?
(A)浮頭
(B)管側隔版
(C)卻水器
(D)排氣閥。
27. 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。
28. 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。
29. 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。
30. 中央氣象局報導臺北市天氣,氣溫24~27˚C,濕度83%,此濕度是:
(A)絕對濕度
(B)飽和濕度
(C)百分濕度
(D)相對濕度。
31. 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)。
32. 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】。
33. 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。
34. 以離心泵將地面儲水槽內自來水送至樓高134公尺建築物之樓頂,質量流率為1.2kg s
-
1
。假設輸水管路為單一直管,管長為134公尺,每公尺管長的摩擦損失為0.2J kg
-
1
,若僅考慮位能變化及直管摩擦損失,忽略壓力變化、動能變化及其他管路摩擦損失,泵效率為0.7,則離心泵的制動功率為多少瓦特(W)?(重力加速度:9.8m s
-
2
)
(A)32.16
(B)1608
(C)2297
(D)2576。
35. 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
?
(A)恆速乾燥期的乾燥速率較減速乾燥期快
(B)恆速乾燥期物料表面溫度等於空氣的濕球溫度
(C)恆速乾燥期的乾燥速率與自由水含量無關
(D)減速乾燥第一段與第二段交界處,其物料水分含量稱為臨界含水量。
36. 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。
37. 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。
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. 填充塔內氣液逆流之單位高度壓力降
與氣體質量速度G
y
之對數關係如圖所示,其中,G
x1
和G
x2
為液體質量速度,下列關於填充吸收塔操作的敘述,何者正確?
(A)較佳之液體流速約為氾溢(流)速度(flooding velocity)的50%~75%
(B)較佳之氣體流速約為負載速度(loading velocity)的50%~75%
(C)G
x1
>G
x2
;且點A為氾溢(流)點(flooding point),點B為負載點(loading point)
(D)G
x1
>G
x2
;且點A為負載點,點B稱為氾溢(流)點。
40. 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。
41. 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】。
42. 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)。
43. 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】。
44. 如圖,關於利用斜管液柱壓力計量測流體的壓力差,下列敘述何者正確?
(A)斜管壓力計的斜管角度θ愈大,讀取壓力值的靈敏度愈高
(B)斜管壓力計的斜管管徑d愈小,讀取壓力值的靈敏度愈高
(C)若將斜管內的液體密度ρ
m
改成密度為2ρ
m
的液體時,獲得的壓力差ΔP之數值P
1
會增加至2P
1
(D)斜管壓力計可適用於液態流體及氣態流體。
45. 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。
46. 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。
47. 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。
48. 對於流體輸送裝置的敘述,下列何者正確?
(A)離心泵適合輸送易汽化之液體
(B)往復泵輸送流體不會有脈動現象
(C)旋轉泵適合輸送高黏度之液體
(D)所產生氣壓大小,壓縮機>風扇>鼓風機。
49. 有關流體流量測量裝置的敘述,下列何者正確?
(A)皮托管(Pitot tube)量測流體內某點的流速
(B)孔口流量計(orifice meter)的壓力損失低於文式流量計(Venturi meter),構造也比較複雜
(C)文式流量計屬於面積式流量計
(D)浮子流量計(rotameter)屬於差壓式流量計。
50. 下列有關反應裝置的敘述,何者
錯誤
?
(A)連續式反應器適合反應速率快、生產規模大的場合
(B)流體化床觸媒反應器屬於批次式操作
(C)管式反應器適合氣相反應
(D)生物反應器可在常溫常壓下進行反應。