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輸送現象與單元操作
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112年 - 112 地方政府特種考試_三等_化學工程:輸送現象與單元操作#118358
> 申論題
題組內容
一、某入料 20 wt% KNO
3
溶液以 1000 kg/h 進入操作溫度為 422 K 蒸發器內,移除水分生成 50 wt% KNO
3
,接著進入操作溫度為 311 K 結晶器產生兩 股流一是 96 wt% KNO
3
結晶與另一是 37.5 wt% KNO
3
飽和溶液,其中 37.5 wt%KNO
3
飽和溶液回流與入料混合進入蒸發器。
(二)計算 KNO
3
飽和溶液回流量。(10 分)
相關申論題
(一)請畫出這製程流程圖。(5 分)
#505356
(一)試推導出 z 方向流體速度分布。(10 分)
#505358
(二)試推導出 。(5 分)
#505359
三、設計某冷卻蛇管可帶走槽溫為 297.1 K 之總 14.65 W 熱量,已知管內外水溫分別為 274.9 K 與 297.1 K,及管內外半徑分別為 5 mm 與 20 mm, 且該材質熱傳導係數 k =0.151 W/m●K。請依據傅立葉熱傳導 定律(Fourier’s law),求出該管長(m)。(15 分)
#505360
(一)說明回流設計目的。(5 分)
#505361
(二)何種型式再沸器(reboiler)最常見於化學與石化工業中的蒸餾塔。 (5 分)
#505362
(三)假設 xD 與回流比(RD)為已知參數,求精餾段操作線。(10 分)
#505363
(四)圖二蒸餾塔內各操作線描述在 McCabe-Thiele 圖內(圖三)。請指出圖三中那一直線代表是進料為飽和液體且①的值為何?(10 分)
#505364
五、描述半徑 2 mm 萘丸(Naphthalene sphere)懸浮於 1 atm 與 318 K 大氣中,已知萘丸表面溫度、表面蒸氣壓、理想氣體常數及擴散係數 (diffusivity, DAB)分別為 318 K,0.555 mmHg,8.314( m3Pa / kgmol• K)及 6.92 ✖ 10-6 m2 /s 。試求出萘丸表面蒸發速率( kgmol / s• m2)。(15 分)
#505365
六、某熱鋼錠其初始溫度為 T0 ,將其突然浸至於大型水槽內其水溫維持在 T∞。假設熱傳係數 h(W / m2 • K) 固定不變,且鋼錠密度、體積與熱容量分別定義為 ρ、V 與 c p。試推導出熱鋼錠在時間 t 的溫度關係式。假設鋼錠的內部溫度均一。(10 分)
#505366
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