化學工程 111 年化工機械概要考古題

請試述下列名詞之意涵： ㈠對數平均半徑（Log-mean radius）（5 分） ㈡Fick’s second law（5 分） ㈢蒸汽祛水器（Steam trap）（5 分） ㈣雙膜理論（Two film theory）（5 分）

依泵的持性，回答下列問題： ㈠泵分成幾類？請分別比較。（10 分） ㈡何者易受氣縛（air binding）影響？（5 分） ㈢何時適合黏稠性的流體？（5 分）

一塊均勻材料，厚度為0.50 m，此材料的熱傳導係數k = 0.54 kcal/hr-m℃。 若材料的一面的溫度為200℃，而另一面維持在20℃，此熱傳導僅在一 維方向，試求在穩態時的熱流通量。（15 分）

利用水將空氣中的氨氣在吸收塔以逆向流動方式吸收，塔的溫度為68°F， 氣體進料為1540 ft3/hr (1 atm)，而水中不含氨的流量為75 lbm/hr，且空 氣可假設為理想氣體（理想氣體常數R = 0.73 ft3．atm/R．lbmmol）。若氨 的含量經吸收後由3.52%降至1.29%，請問： ㈠以何種方式表示可使操作線變成直線？（10 分） ㈡求此操作線的斜率為何？（10 分） ㈢何謂操作線的最小斜率？（5 分）

200 mol/h 的飽和液中，其中有42 mol% n-Heptane 及58 mol% Ethyl Benzene，送入一分餾塔（於101.32 kPa）進行分離出的蒸餾物含97 mol% Ethyl Benzene 及塔底物含2 mol% Ethyl Benzene。此塔的回流比為2.5。 已知在101.32 kPa 壓力下n-Heptane 的氣液莫耳分率的平衡數據為： ℃ xH yH 136.1 0 0 129.4 0.08 0.230 119.4 0.250 0.514 110.6 0.485 0.730 102.8 0.790 0.904 98.3 1.000 1.000 ㈠求蒸餾物及塔底的莫耳流率。（10 分） ㈡寫出此操作線，不需詳細繪圖，但由繪圖說明如何由操作線與平衡線 求此分餾塔的理論板數。（10 分）