1. 以吸收塔吸收尾氣中之有毒氣體-氨,尾氣流率為10 kmol·h1,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·h1? 


2. 密度為1.0g/cm3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(hf)為0.4 m2/s2.m,每一個彎管的摩擦損失()為0.9 m2/s2,則圓管排出口之平均流速應為多少m/s?
 


3. 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? 


4. 下列有關固體輸送裝置的敘述,何者正確?
【1】以動力來源可區分成機械式和氣動式兩大類
【2】惰輪具有動力,帶動皮帶運轉
【3】裝載角會比靜止角大約5~15°
【4】梯板運送機適合坡度大的物料運送
【5】氣動式運送機適合輸送路程有多處轉彎、上下的場合 


5. 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? 


6. 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? 


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


8. 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 


9. 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?
 


10. 某生進行圓管內流體流動實驗,參照雷諾數定義,下列何者改變有助於由層流轉變成紊流(亂流)? 


11. 管件(pipe fittings)的功能通常包括:連接管子、改變管徑或流向…等,下列各組管件中,二者皆具有相同功能者為:
【1】管帽(cap)和管栓(plug)
【2】T形管(T-tube)和Y形管(Y-tube)
【3】肘管(elbow)和法蘭(又稱凸緣,flange) 


12. 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?
 


13. 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) 


14. 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) 


15. 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? 


16. 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? 


17. 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? 


18. 鐵金屬密度為7.8g.cm3,現有一小塊鐵金屬立方體質量0.975g,若利用化工粉碎裝置將其變成鐵金屬粉末,鐵金屬粉末每一顆微粒皆為立方體,其邊長為0.1μm,若總體積不變情況下,試問此減積過程使鐵金屬的表面積變為原來的多少倍? 


19. 下列有關流體流量量測裝置的敘述,何者正確? 


20. 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? 


21. 將空氣加熱,再以冷水噴淋入空氣(絕熱冷卻),然後再加熱此空氣。此空氣調節過程中,在圖濕度圖之路徑為何?
 


22. 下列針對共沸混合物的描述,何者正確? 


23. 下列關於過濾(filtration)操作的敘述,何者錯誤? 


24. 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Lθ1
【2】力的因次為MLθ2
【3】壓力的因次為ML1θ2
【4】功率的因次為ML2θ3
【5】雷諾數的因次為ML1θ1 


25. 兩平板中間夾一塊與平板等面積且可忽略厚度之薄電熱板,其產生之熱能經兩側平板傳導散熱至大氣中,若系統達恆穩狀態,各部分溫度及平板厚度如圖所示,左邊平板導熱係數為右邊平板導熱係數的兩倍,假設平板組之兩側大氣溫度相等、左右兩側平板表面至大氣之熱傳送係數相等且平板邊緣無熱散失,則下列敘述何者正確?
 


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. 關於濾餅過濾與澄清過濾的比較,何者? 


28. 一斜管壓力計(inclined tube manometer),內裝有密度為1.6g/cm3的四氯化碳做為指示液體,斜管與水平線的夾角為30°。若以此壓力計量測水(密度=1g/cm3)在管中流動兩點間的壓力差,斜管上的讀值為50mm,則此兩點間的壓力差為多少Pa?(重力加速度為9.8m/s2) 


29. 下列有關機械分離操作的敘述,何者錯誤? 


30. 下列有關結晶操作之敘述,何者錯誤? 


31. 連續式精餾裝置層板塔的通孔設計,通常型式有三種:泡罩板、篩板、閥板,下列有關此三種板的敘述,何者正確? 


32. 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 m2 K1,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 kg1 K1,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 s1?(ln 4=1.386) 


33. 有關乾濕球溫度計的使用,下列敘述何者正確? 


34. 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? 


35. 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? 


36. 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? 


37. 開採礦石常借助於浮選裝置,純礦存在於浮選池的何處? 


38. 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? 


39. 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? 


40. 填充塔內氣液逆流之單位高度壓力降與氣體質量速度Gy之對數關係如圖所示,其中,Gx1和Gx2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?
 


41. 球磨機(ball mill)是工業界中常用的固體減積裝置,主體是一可旋轉的中空圓筒,筒內填充磨球。請問比較適當的磨球量應佔整個筒內體積多少百分比? 


42. 一流體的密度為1500kg/m3,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? 


43. 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? 


44. 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? 


45. 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 


46. 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? 


47. 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)
 


48. 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? 


49. 殼管熱交換器進行水與熱油間熱量交換,則此兩流體間主要熱傳送方式為何? 


50. 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