化學工程 104 年化工機械概要考古題

㈠管殼式熱交換器（shell and tube heat exchanger）內的檔板目的為何？（5 分） ㈡使用浮子流量計量測流量時，有那幾個力作用於浮子上？（5 分）

請說明下列各操作單元所用之分離原理： ㈠結晶。（5 分） ㈡液相萃取。（5 分）

㈠當過濾液流經過濾機之過濾過程，受到那三種阻力的作用？（10 分） ㈡請問用何種方法可將40%（by wet）之酒精水溶液，回收其中酒精並濃縮成98% （by wet）之酒精？（10 分）

有一幫浦欲將水（密度=62.3 lbm/ft3）從低處（進口）送至4 ft 高處（出口）。進口 處之壓力為4 大氣壓，流速100 ft/sec，出口處之壓力為1.2 大氣壓，流速10 ft/sec。 經試驗發現此幫浦的效率為70%。假設管路中的磨擦損耗可忽略不計，試問有多少 ft-lbf/lbm 的功由於幫浦之不可逆而失去？（20 分）

有一套管熱交換器將甲醇由65℃冷卻至40℃，甲醇在外徑為6 cm 之內管流動，冷 卻液於外管，其流動方向與甲醇相反，其溫度由入口20℃提升至出口30℃。若總 熱傳係數為305 W/m2 K，甲醇之流量為1.7 kg/s，比熱為2.6 kJ/kg K，請問套管熱 交換器的長度為何？（20 分）

一蒸餾塔用以分離1500 kg/hr 之A 與B 的混合物，其中A 所占的重量百分率為 40%，已知餾出物中含A 重量百分率為90%，餾餘物中含B 重量百分率為90%，且 回流比為0.45，則自塔頂入冷凝器的蒸氣質量流率約為若干kg/hr？（20 分）