106年 - 106 地方政府特種考試_三等_化學工程：輸送現象與單元操作#66963

試卷資訊

選擇題 (0)

申論題 (6)

⑴如圖 1 所示，平板 a 熱傳截面積 10 m² ，厚度為 100 mm，T₁為 280℃，T₂為 220℃，假設此平板熱傳係數在 100℃為 0.01 W/m．K，500℃為 0.15 W/ m．K，試求通過平板的熱通量。（15 分）

⑵在圖 1 有五種不同材料（a、b、c、d、e），當通過不同材料的平板之熱通量為恒定時，其溫度曲線如圖 1 所示，請問何種材料最適合做散熱片？（5 分）圖 1

二、吾人想將一個 2 公升的反應槽放大至 2000 公升反應槽，限制條件反應槽高度和槽體直徑比為 2。2 公升槽之攪拌葉直徑為 3.24 cm，攪拌速度 500 rpm，試求在設計條件 ⑴固定攪拌葉尖端速度（constant impeller tip speed）及⑵固定雷諾數（constant Reynolds number）下 2000 公升反應槽的攪拌速度？（20 分）

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三、請依下表描述不同分離方法填入其不同的特性，按此表內容相對位置繪於試卷上作答。（20 分） php4BEKPp

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四、在蛋盒製程中當蛋盒成型後含水量為 75%，需將產品送進加熱爐中烘乾（圖 2），使內含水量達適當比例。今有一紅外線加熱爐可加熱 5000 W/m² ，如輸送帶進入加熱爐之滯留時間 18 sec，紙盒之暴露面積 0.0625 m² ，質量為 0.22 kg；水之蒸發熱為 2400 kJ/kg，若欲將蛋盒含水量由 75%降至 65%。而你的主管同意採購此加熱器，你的意見如何？（20 分） phpoDHRrF

五、有五種化合物及其進料流速如下：propane(C₃, 45 kgmol/hr)、isobutane(iC₄, 130 kgmol/hr)、 n-butane(nC₄, 226 kgmol/hr)、isopentane(iC₅, 181 kgmol/hr)和n-pentane(nC₅, 317 kgmol/hr)。擬以簡單常壓蒸餾塔進行分離，進料壓力為 1.8 MPa，進料溫度為 38℃，回收各化合物純度需達 98%以上，其相對揮發度為 C₃/iC₄ = 3.6，iC₄/nC₄ = 1.5，nC₄/iC₅ = 2.8， iC₅/nC₅ = 1.35：⑴有幾種蒸餾塔組合可以分離此五種化合物？（10 分）⑵依題意最有可能簡單組合為何？並標明每個蒸餾塔產物。（10 分）