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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. 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】。
2. 混合槽內有一濃度為12wt %的鹽酸溶液50g,若欲提高其濃度至25wt %,約需加入濃度為12m的鹽酸溶液多少g?(HCl:36.5)
(A)24
(B)60
(C)118
(D)200。
3. 下列何者為國際單位制(SI制)的基本單位?
(A)瓦特(W)
(B)帕(Pa)
(C)秒(s)
(D)赫茲(Hz)。
4. 在結晶過程中,欲使溶液中原有的晶核成長,但又不產生新的晶核,則需將濃度控制在下列何種區間?
(A)穩定區(stable region)
(B)介穩定區(meta-stable region)
(C)不穩定區(unstable region)
(D)無法經由濃度控制。
5. 下列哪一種閥件適合安裝於化工廠高壓系統,以作為保護作用,避免系統壓力過高?
(A)閘閥
(B)安全閥
(C)隔膜閥
(D)單向閥。
6. 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50m
2
,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)
(A)5
(B)10
(C)15
(D)20。
7. 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。
8. 下列有關粒徑分布的敘述,何者
錯誤
?
(A)篩析時,篩網依網號(mesh number)大小由上而下疊置
(B)泰勒(Tyler)標準篩100號係指每一吋篩網邊長具有100個篩孔
(C)光學顯微鏡可測定微米級粒徑
(D)沉降法係利用粒子大小差異造成沉降速度不同來測定粒徑分布。
9. 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。
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. 下列捏和(kneading)裝置,何者
不適合
用於高黏度物料的捏合?
(A)帶式混合機(ribbon mixer)
(B)轉輪混合機(muller mixer)
(C)混合輥輪機(mixing roll)
(D)雙臂捏和機(double arm kneader)。
12. 下列哪三種流量計屬於差壓式(pressure difference)流量計?
【1】皮托管(Pitot tube)
【2】浮子流量計(rota meter)
【3】隔膜流量計(diaphragm meter)
【4】孔口計(orifice meter)
【5】文氏計(Venturi meter)
【6】電磁(electromagnetic)流量計
【7】三角堰流量計(triangular weir)
【8】濕式流量計(wet gas meter)
(A)【1】【3】【7】
(B)【2】【5】【6】
(C)【4】【5】【8】
(D)【1】【4】【5】。
13. 某液體以1m·s
-
1
的平均速度流經內徑為0.1m的水平圓管中,每公尺管長的壓力降為80Pa,若摩擦係數(Fanning friction factor)為0.005,則液體的密度為多少kg·m
-
3
?
(A)700
(B)800
(C)1000
(D)1200。
14. 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。
15. 有兩根相同管長不同直徑的水平圓管(管1和管2),將水各別輸送流過兩根圓管時,其進出口壓力降相等,假設摩擦係數相同,並忽略管子之入口及出口效應以及入口摩擦損失。若兩根圓管直徑的關係為D
1
=1.5D
2
,則此時流經兩管之水流體積流率(
、
)的關係,下列何者正確?(1.5
0.5
=1.225)
(A)
(B)
(C)
(D)
。
16. 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。
17. 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)
18. 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。
19. 霧沫分離器裝置於蒸發裝置中,針對其功能之敘述,下列何者正確?
(A)防止蒸汽外洩
(B)回收蒸發時溶液產生的霧沫
(C)使被蒸發溶液的沸點降低
(D)除去蒸發過程所產生的結晶。
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. 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。
22. 下列關於浮選分離裝置的敘述,何者正確?
(A)用於液-固分離
(B)吸附於氣泡的物質會沉於槽底
(C)常用於金屬礦石的選礦
(D)不需通入空氣。
23. 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。
24. 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。
25. 有關不可壓縮流體在圓管內之流動,下列敘述何者
錯誤
?
(A)過渡管長為流體進入圓管至全展流所需之長度
(B)在相同最大流速下,層流之平均流速大於亂流之平均流速
(C)雷諾數之物理意義為流動慣性力與黏滯力之比值
(D)連續方程式為描述流體流動之質量平衡方程式。
26. 粉刷牆壁的師傅將紅、黃、藍三種顏色的水性漆混合調成新的顏色漆,屬於下列何種操作?
(A)攪拌(攪合)
(B)捏揉(捏合)
(C)摻合
(D)熔合。
27. 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)
。
28. 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。
29. 下列何種分離機械最適用於固-液分離?
(A)振盪篩
(B)板框壓濾機
(C)耙式類析器
(D)袋(纖維)濾機。
30. 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】。
31. 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。
32. 下列關於道爾增稠器(Dorr thickener)與沉降槽(settler)的比較,何者正確?
(A)道爾增稠器是平底的大圓槽,沉降槽是斜底大圓槽
(B)道爾增稠器與沉降槽都是利用離心力的作用,使固體與液體分離的裝置
(C)道爾增稠器是連續式裝置,沉降槽是批次式裝置
(D)道爾增稠器中的澄清液由升舉式虹吸管排出,沉降槽由溢流堰排出。
33. 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。
34. 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。
35. 若時間、長度、質量及溫度的基本因次分別以θ、L、M及T表示時,則下列物理量的因次何者正確?
【1】加速度的因次為Lθ
-
1
【2】力的因次為MLθ
-
2
【3】壓力的因次為ML
-
1
θ
-
2
【4】功率的因次為ML
2
θ
-
3
【5】雷諾數的因次為ML
-
1
θ
-
1
(A)【1】【2】【3】
(B)【2】【3】【4】
(C)【1】【4】【5】
(D)【1】【3】【4】。
36. 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。
37. 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。
38. 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。
39. 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。
40. 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。
41. 連續式精餾塔中,易揮發性成分濃度與塔內溫度分佈由塔頂至塔底之變化為何?
(A)濃度遞增,溫度遞減
(B)濃度溫度同時遞增
(C)濃度溫度同時遞減
(D)濃度遞減,溫度遞增。
42. 下列裝置何者
不具有
熱量傳送的功能?
(A)蒸發器
(B)袪水器
(C)冷凝器
(D)重沸器。
43. 一燃燒爐之爐壁由30cm厚的耐火材料(熱傳導係數為0.075 kcal/(hr.m.˚C))及10cm絕熱材料(熱傳導係數為0.005 kcal/(hr.m.˚C))建造而成,若燃燒爐內壁溫度為1000˚C,外壁溫度為40˚C,則耐火材料與絕熱材料交界面的溫度為多少˚C?
(A)200
(B)420
(C)630
(D)840。
44. 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。
45. 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)。
46. 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。
47. 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。
48. 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。
49. 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
(A)【1】【3】【5】
(B)【2】【4】【6】
(C)【1】【2】【3】
(D)【4】【5】【6】。
50. 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。