化學工程 100 年化工機械概要考古題

簡答題： 試述管之四種主要接合方法與管件之四種功能？（10 分） 銳孔流量計的前後差壓減為原來前後差壓的1/4，則其流量減為原來的多少？（5 分） 當兩相同離心幫浦並聯時，請問其流量與排出壓力為使用單一離心幫浦的幾倍？（5 分） 蒸餾之原理主要是依據何種物性不同來操作？（5 分）

請說明下列閥件的特性： 閘閥（gate valve）（5 分） 球閥（globe valve）（5 分） 針閥（needle valve）（5 分）

解釋下列名詞：（每小題5 分，共20 分） 雷諾數（Reynolds Number） 黏度（Viscosity） 質傳Ficks 第一定律 終端速度（Terminal velocity）

請說明下列泵（pump）的特性： 離心泵（centrifugal pump）（10 分） 旋轉泵（rotary pump）（10 分）

分別簡述文氏計（Venturi meter）與皮托管（Pitot tube）的原理，並比較其差異，請 分別繪出簡圖說明之。（15 分）

套管式熱交換器（double pipe heat exchanger）的操作有逆向流動（counter-current flow）操作與順向流動（co-current flow）操作，請說明有何差異？（15 分）

有一爐壁之內外溫度為400℃與100℃，如該平面爐壁之壁厚為15 cm，面積為6 m2， 其熱損失為3600 Kcal/hr，試求其熱傳導度為多少？（10 分）

請說明蒸餾操作時全回流（total reflux）與最小回流比（minimum reflux ratio）的意 義。（20 分）

有一連續式精餾塔，每小時須分離15000 公斤之a1與a2混合物，進料（F）中a1之質量 分率為0.4，餾出物（D）中a1之質量分率為0.95，餾餘物（B）中a1之質量分率為 0.02，則每小時塔頂餾出物（D）及塔底餾餘物（B）各為多少kg/hr？（20 分） 六、氣體A貯存於球體中，為求氣體A壓力，將球體連接一管路並於管路中注入密度為 0.9 g/cm3之液體，管路右側連接一貯存氣體B之球體，若已知氣體B壓力為60 mmHg； 若管路中液面高度如下圖所示，試求出球體中氣體A之壓力（mmHg）。（10 分） A B 6.0cm 3.0cm 液體 45°

請回答下列有關吸收操作的問題： 解釋何謂負載點（loading point）？（5 分） 解釋何謂泛溢點（flooding point）？（5 分） 使用填充塔進行吸收操作時，如何選擇氣體流量？（5 分） 六、高溫爐裡面襯有 的耐火磚（熱傳導係數 m 1.0 ) /( 2.0 K m W ⋅ ），外面再加一層 的 普通磚（熱傳導係數1 m 2.0 ) /( 5. W m K ⋅ ），若爐內壁溫度為700ºC，爐外壁溫度為70ºC， 請計算整個爐壁熱損失為多少 ？（15 分） 2 m / W