化學工程 96 年化工機械概要考古題

請解釋或說明下列名詞：（每小題5 分，共25 分） 擾流（turbulent flow） 瀝取（leaching） 露點（dew point） 浮選（flotation） 臨界含水率（critical moisture content）

一離心泵管路可輸送水（密度約1.0 g/cm3）可達35 公尺高，若相同設備管路改 以輸送酒精（密度約0.8 g/cm3），試問可達多少公尺高？（5 分） 一流體原先於水平管（直徑為D1）內以平均流速u1 流動，若後來管徑變為1/3 D1， 則平均流速變為多少？（請以u1 表示）（5 分） 使用皮托管（Pitot Tube）測量圓管內流體流速時，皮托管之外徑不可大於管徑之 幾分之幾？（5 分） 使用銳孔流量計時，大約要離銳孔盤約多少倍管徑距離之後不再受銳孔盤影響？ （5 分）

請繪製下列化工機械的簡單示意圖並解釋其功能：（每小題7 分，共35 分） 孔口流量計（orifice meter） 安全閥（safety valve） 噴霧乾燥器（spray dryer） 微分蒸餾（differential distillation） 離心濾機（centrifugal filter）

請舉出防止攪拌槽內打漩（swirling）與環流的三種方式。（10 分）

請說明吸收（absorption）操作的液體吸收劑如何選擇？（15 分）

當濾液流經過濾機之過濾過程，受到那三種阻力的作用？（10 分）

請說明回流比（reflux）及其對精餾的影響。（15 分）

熱傳遞有那幾種機制並簡介之。（10 分） 請用熱傳概念解釋為什麼使用熱交換器管必須保持乾淨？（10 分） 工廠中常使用絕緣帶來阻絕管件之熱散失，請畫出絕緣帶之厚度與熱傳阻力 （thermal resistance）之關係圖。（10 分）

有一熱油（比熱為2000 J/kg．K）在套管式熱交換器中用水（比熱為4200 J/kg．K）來 冷卻。油進入熱交換器的溫度是380K，離開的溫度是330K，其質量流率為0.5 kg/s。 而冷卻水進入的溫度為290K，質量流率為0.2 kg/s。請計算冷卻水出口的溫度為何？ （10 分）

將水煮沸是利用那一種熱傳方式？（5 分） 一石綿板厚度為20 cm，其熱傳導係數為0.6 W/m‧K，石綿板兩側溫度各為 200℃及50℃，問每單位面積（m2）之熱損失多少？（10 分） 六、請說明吸收與氣提之操作原理。（5 分） 一吸收塔以水吸收空氣中的氨，當空氣流以流率10 mol/h、濃度12 mol%進入吸 收塔，另外水的入口流率20 mol/h，若氣流中氨有90％被水吸收，則出口空氣流 中氨的濃度為多少？（10 分）