化學工程 106 年程序設計考古題

以下管線圖中， ①～⑤號標示之管件名稱與功能各為何？（20 分） 虛線方框內的封閉 若要進行非破壞式拆解，應該從那一個管件開始著手進行 拆解？原因與原理為何？（5 分）

在工業程序中常見以下規格名詞，請說明其使用時機，並比較各小題中，兩個規格 在工程應用上的差異：（每小題5 分，共25 分）  Mesh 200 與 Mesh 325（Mesh number）  Schedule 40 與 Schedule 80（Schedule number）  Bi=0.1 與 Bi=10（Biot number）  EXPLOSIVES 1.1 與 EXPLOSIVES 1.4（通常用圖示）  LD1 與 LD50

某新創薄膜分離公司購置一臺中型40 吋寬幅的薄膜塗佈設備，成本為8 萬美元，使 用5 年後的設備剩餘價值為5 仟美元。該塗佈設備開機運轉的操作成本為每小時7.5 美元；一年的維護保養成本為1 仟美元；每一批次塗佈運轉時間為100 分鐘，塗佈 材料成本為8 美元。如果銀行利率為8%，請分別計算以下薄膜塗佈成本（以美元回 答）：（每小題10 分，共20 分） 每年生產量為 220 塗佈批次。 每年生產量為 550 塗佈批次。 （請接背面） 106 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題 全一張 （背面） 等 別 ：高等考試 類 科 ：化學工程技師 科 目 ：程序設計

某一公司買到一個富含硫酸鎂（MgSO47H2O）結晶岩的礦源，該礦山的結晶岩成分 有高達90wt%的硫酸鎂（MgSO47H2O），其餘為非溶解性的雜礦。該公司擬設計一 溶解、過濾、結晶與二次過濾的單元程序進行硫酸鎂（MgSO47H2O）的提純。在第 一個單元中加足量的水並加熱到43.3℃以溶解結晶岩，並形成硫酸鎂飽和水溶液。 再利用高溫過濾分離程序將非溶解性的礦物在43.3℃高溫的環境下濾除，濾餅的組 成比例為5kg 的飽和水溶液/100kg 非溶解性的礦物，濾液則輸送到結晶罐並降溫到 10.0℃以獲得結晶。含有結晶的泥漿再輸送到第二段過濾裝置進行固液分離，飽和水 溶液則回送到高溫溶解裝置。如果擬設計的程序為每小時處理20 公噸結晶岩的分離 純化程序，請回答以下問題：（註：在43.3℃下飽和硫酸鎂水溶液含有32wt%的 MgSO4，在10.0℃下含有23wt%的MgSO4） 試繪出此一程序的流程圖（ process flow diagram），並標示每一股管線內之已知成 分組成與條件。（10 分） 硫酸鎂（ MgSO47H2O）結晶固體的產率為何？（5 分） 在溶解程序中所需的補注水量 10 分） 此程序之回流量 /補注水量的比例為何？（5 分）