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106年特種考試地方政府公務人員考試試題
代號：33770
全一張
（正面）
等別： 三等考試
類科： 化學工程
科目： 輸送現象與單元操作
考試時間 ： 2 小時 座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
（請接背面）
一、
如圖 1所示，平板 a熱傳截面積 10 m
2
，厚度為 100 mm，T
1
為280℃，T
2
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）
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）
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）
分離
方法 進入相
（
p
hase） 分離驅動力
（se
p
aratin
g
a
g
ent）加入可能相 分離原理
蒸餾 L and/or V 熱傳或作功 V or L 不同揮發度
氣提
吸收
萃取
結晶
薄膜
106年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：33770 全一張
（背面）
等別： 三等考試
類科： 化學工程
科目： 輸送現象與單元操作
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）
圖2
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：
有幾種蒸餾塔組合可以分離此五種化合物？（10 分）
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）
紅外線加熱器
輸送帶 蛋盒