高普考題庫
104 年 104年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

化學程序工業（包括質能均衡）

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本卷皆為申論題，點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1針對揮發性有機物（VOC）儲槽之運作：（每小題10 分，共20 分）㈠何謂透氣損失？㈡請說明其可行控制技術為何？
申論 2蒸餾在化學工業仍是主要分離程序，傳統蒸餾程序若要分離N 成分混合物至少需要（N－1）支蒸餾塔，今有一混合物含3 成分（A、B 及C），其中C 沸點最高而A最低，若欲分離出此三種物質，蒸餾順序有那些可能方式（用流程圖表示）？並說明其設計準則為何？（20 分）
申論 3有一股混合醇含甲醇85 mol%、乙醇14 mol% 及水1 mol%，分別經由催化進行下列反應：（每小題10 分，共20 分）2 CHOH (CH)O + HO；2 CHOH (CH)O + HO；㈠若目標是生產50,000 噸/年之二甲基醚（dimethyl ether, DME），試估算二乙基醚（diethyl ether, DEE）之產量為何？（1 噸 = 1,000 kg）㈡甲醇及乙醇之單程轉化率（single pass conversion）均為80%，求其個別回流量（recycle）為何？
申論 4有一反應器內含殼管式熱交換器，熱油流經管外提供熱量以維持反應進行，目前操作條件參考下圖所示，針對下列節能方案，評估其節能成效？（每小題10 分，共20 分）㈠反應器出口物流預熱進料物流，使其由150℃升至250℃。㈡二股物流改為countercurrent。註：假設流體物化特性保持不變反應進料150℃熱油410℃熱油360℃反應出料 350℃104年公務人員高等考試三級考試試題 代號：27150類 科： 化學工程科 目： 化學程序工業（包括質能均衡）
申論 5環氧乙烷是重要工業原料，用來製造乙二醇及某些塑膠，通常由乙烯經銀觸媒催化氧化而得，副反應為乙烯之劇烈氧化生成二氧化碳及水，其選擇性受製程條件影響，正常操作溫度約在225 ~ 275℃間，而單程轉化率低有助於環氧乙烷生成。（每小題10 分，共20 分）㈠請用流程圖說明製造流程。㈡乙烯氧化常有工安風險，如何解決？請用簡易流程圖說明其進料聯鎖（interlock）系統。