化學工程 109 年化工機械概要考古題

請回答下列各題：（每小題10分，共30分） ㈠當設計氣體吸收或萃取等單元操作時，以順流式取代逆流式設計之優 缺點為何？ ㈡結晶是溶液中溶質已達過飽和，請舉三種可使溶質達到過飽和而結晶 之方法。 ㈢篩選機必須具備較高篩分效度（screen effectiveness），請問篩分效度為 那兩效度的乘積？

㈠固體減積設備常依據那5種作用力？（5分） ㈡就固體與固體物料之機械分離操作方法，可分為那四大類？（5分）

有一雙套管逆流熱交換器（counter-current heat exchanger）欲將熱油從 380 K冷卻至350 K，此熱油的熱容為2.3 kJ/kgK且流量為3800 kg/hr；而外 部為冷卻水，其進口溫度288 K，熱容為4.187 kJ/kgK且流量為1500 kg/hr。 若此逆流熱交換器的總熱傳係數為U = 350 W/m2K，請問： （每小題10分，共20分） ㈠冷卻水出口的溫度。 ㈡熱傳面積為多少？

有一精餾塔在一大氣壓下操作，此塔進料800 kg/hr含苯與甲苯的混合液， 進料中苯之質量分率為0.4。已知餾出物中苯之質量分率為0.95；餾餘物中 甲苯之質量分率為0.15，且回流比為0.5，則自塔頂入冷凝器的蒸氣質量流 率為多少kg/hr？（20分） LO 0.15

有一幫浦將苯由貯桶送至高處，桶內壓力為0.85大氣壓，苯的溫度為38℃， 在此溫度時苯的蒸氣壓為0.26大氣壓，密度為0.85 g/cm3，若進口端管路中 的摩擦損耗為0.04大氣壓，幫浦的位置高於桶內液面4公尺，試計算此 幫浦的淨正吸引揚程（net positive suction head, NPSH）；若NPSH為負值 會如何？（單位：1大氣壓= 1.013 105 Pa）（20分）