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99年 - 99 專技高考_化學工程技師：程序設計#29863

科目：程序設計 | 年份：99年 | 選擇題數：0 | 申論題數：6

試卷資訊

所屬科目：程序設計

選擇題 (0)

申論題 (6)

⑴若冷凝器 E-205 的熱移除量 Q=3,140 MJ/h，冷卻水（cw）入口為 30℃，出口為 40℃，總熱傳係數 U=850 W/m2 ．℃，試計算此冷凝器的熱傳面積（m2）。（10 分）
⑵若迴流槽 V-201 的長度直徑比（length/diameter ratio）為 3，16 號物流的流量為 ,170 kg/h，10 號物流的流量為 5,970 kg/h，迴流槽內的液體密度為 660 kg/m3 ， 試計算此迴流槽的大小尺寸。（10 分）
⑶若再沸器 E-204 的熱負荷量 Q=2,490 MJ/h，試計算此再沸器的蒸汽使用量（kg/s） 以及其公用設施（utility）的年成本（US$）。假設此工場每年操作 8,000 hrs， 中壓蒸汽（mps）的蒸發潛熱（latent heat of vaporization）為 2004.1 kJ/kg，成本 為 US$28.31/1000 kg。（10 分）
【已刪除】二、甲苯（toluene）儲存於 1 atm、25℃的儲槽內，此槽與大氣連通。以製程安全的觀 點，試評估槽內蒸氣在平衡狀態下是否可燃（flammable）？（30 分） 甲苯的 LFL（燃燒下限）=1.4 vol.% in air，UFL（燃燒上限）=6.7 vol.% in air。甲苯 的 Antoine 方程式如下：  式中，P sat  的單位為 mmHg，T 的單位為 K。
三、欲設計一反應器用於具腐蝕性的液體，若使用普通鋼材（A 材料），硬體成本約為 $5,000 美金，可使用期限為三年，若使用較好的不鏽鋼材質（B 材料），成本約為 $15,000 美金，假設兩種反應器在使用年限後其殘餘價值皆為零，且將再購置同樣 的反應器（價格與當初購買價格相同），若考慮年利率 4 %，基於相同資本化成本 （equal capitalized cost），請問較好的不鏽鋼材（B 材料）使用年限應至少為多少 年才具有相當的經濟效應？（30 分）
四、有一室溫（25℃）液體反應物，須加熱至 90℃後送入反應器，反應後液體溫度為 80℃，若想回收反應後液體之熱源，用以加熱室溫之反應前液體，請問應添購那些 設備？如何確認此設備添購具有經濟效益？請以簡單文字或圖示說明即可。（10 分）