化學工程 109 年化學程序工業考古題（共 6 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/chemical-engineering/109-chemical-process

第 1 題
近期受到新冠肺炎疫情蔓延的影響，全國民眾使用75%酒精（體積百分
比）的頻率大幅增加，某一廠商受限工廠人手有限，也為了減少運輸成本，
採取直接販售95%酒精的方式出貨，但是每一包裝瓶內並未裝滿95%酒
精，而是請使用者於使用前，自行用水填滿原包裝瓶，即可調製成75%酒
精後使用。假設加水調配時的體積可以直接加成，每一包裝瓶的滿瓶容量
是一公升。試問：（每小題7 分，共28 分）
㈠工廠在出貨時，應先填裝入多少毫升的95%酒精？
㈡消費者在使用時，還要再加入多少水，才能調製成75%酒精？
由於新冠肺炎疫情持續蔓延全球，各國的75%酒精使用量大增，許多地方
都已經買不到了。此時，有人提議改用低濃度次氯酸水（Hypochlorous
Acid）作消毒殺菌，並建議大家可以用電解低濃度食鹽水的方式自製次氯
酸水。請問：
㈢電解低濃度食鹽水時，陽極與陰極的主要反應分別為何？
㈣繼而產生次氯酸的化學反應式為何？

第 2 題
臺灣跟某國簽訂一個天然氣長期供應契約，但是該國所供應的天然氣中，
H2S 的含量高達1,000 ppm（parts per million），不符我方標準，因此，乃
要求將原1,000 ppm 含量的H2S 降低至1 ppm。工程單位提出先透過一個
可連續操作的吸收塔，用水吸收大部分的H2S，但是其H2S 的含量仍高達
50 ppm，需再使用一個僅能半連續式操作的吸附塔，使用ZnO 吸附絕大
部分剩餘的H2S，其中吸附劑ZnO 吸附了H2S 之後轉變為ZnS。天然氣
經過此一製程，即可符合我方要求的標準。這些吸收劑（水）或吸附劑
（ZnO）均需再生後循環使用，其中水的再生可以使用一般可連續操作的
蒸餾塔即可，ZnS 經氧化再生後可以得到SO2 並恢復原先具備吸附功能的
ZnO，但是無論是吸附或是氧化再生，都只能採用批次的方式操作。
試根據上述敘述，繪出此一製程之流程圖，並標示各單元各股流程可能的
進、出料成分。（24 分）

第 3 題
大豆油是一種又便宜又營養的食用植物油，全球的總使用量很高。生產大
豆油時，需先將大豆破碎、加熱至攝氏60 至90 度、軋成薄片，再用己烷
萃取。取得的大豆油經過精煉、氫化，即可以植物油的形式出售。圖中所
示是使用己烷（hexane）萃取大豆油的理想製程，試根據圖中所給予的數
據，計算②、③、⑤、⑥的流量及成分（wt%）。（20 分）

第 4 題
某一座食品加工廠，在整廠製程的不同單元中，分別需要使用攝氏100 度
的熱水以及攝氏100 度的飽和水蒸汽，熱水與飽和水蒸汽係透過一個燃燒
天然氣（假設全部是甲烷）的鍋爐，加熱30℃常溫水所提供。已知此常溫
水的進料流量是每小時26,000 公斤，天然氣的消耗量是每小時300 公斤，
每公斤天然氣的燃燒熱是55 百萬焦耳，攝氏100 度熱水的蒸發熱大約是
每10 公斤23 百萬焦耳。在此問題中，假設熱效率為100%，且可忽略熱
損失。（每小題14 分，共28 分）
㈠試計算此一鍋爐每小時能各供應多少熱水與飽和水蒸汽？
㈡如果製程每小時需要各13,000 公斤的攝氏100 度熱水以及攝氏100 度
飽和水蒸汽，則此一鍋爐的每小時天然氣消耗量將是多少？
前處理後之大豆
100 kg/min
大豆油35 wt%
蛋白質45 wt%
纖維等20 wt%
3
1
2
4
己烷

第 5 題
工業生產漂白水通常用下列的反應製造。將氯氣（Cl2）注入氫氧化鈉
（NaOH）的水溶液，生成產物NaOCl（sodium hypochlorite）和副產物NaCl
和水。
Cl2 + 2 NaOH NaCl + NaOCl + H2O
現有氫氧化鈉的水溶液含1145 kg純NaOH，和851 kg的氯氣反應，生成
618 kg的NaOCl。（每小題5分，共20分）
㈠在反應中，那一項反應物是被限量的？
㈡在反應中，那一項反應物是超量供給多少百分比（重量%）？
㈢以Cl2使用量，NaOCl的產率（Yield）是多少？（以重量為基礎）
㈣反應程度（Extent of reaction）是多少？
（分子量
Cl2：71.00；NaOH：40.01；NaOCl：74.50；H2O：18.00）
℃
℃

第 6 題
己烷、大豆油
大豆油
己烷
300 kg/min
蛋白質
纖維等
己烷3 wt%
萃取
大豆油
回收
大豆油

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。