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109年公務人員特種考試關務人員、身心障礙人員考試及
109年國軍上校以上軍官轉任公務人員考試試題
考 試 別
：
關務人員考試
等 別
：
三等考試
類 科
：
化學工程
科 目
：
化學程序工業（包括質能均衡）
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。
代號：
10760
頁次：
2
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一、近期受到新冠肺炎疫情蔓延的影響，全國民眾使用 75%酒精（體積百分
比）的頻率大幅增加，某一廠商受限工廠人手有限，也為了減少運輸成本，
採取直接販售 95%酒精的方式出貨，但是每一包裝瓶內並未裝滿 95%酒
精，而是請使用者於使用前，自行用水填滿原包裝瓶，即可調製成 75%酒
精後使用。假設加水調配時的體積可以直接加成，每一包裝瓶的滿瓶容量
是一公升。試問：（每小題 7分，共 28 分）
工廠在出貨時，應先填裝入多少毫升的 95%酒精？
消費者在使用時，還要再加入多少水，才能調製成 75%酒精？
由於新冠肺炎疫情持續蔓延全球，各國的 75%酒精使用量大增，許多地方
都已經買不到了。此時，有人提議改用低濃度次氯酸水（Hypochlorous
Acid）作消毒殺菌，並建議大家可以用電解低濃度食鹽水的方式自製次氯
酸水。請問：
電解低濃度食鹽水時，陽極與陰極的主要反應分別為何？
繼而產生次氯酸的化學反應式為何？
二、臺灣跟某國簽訂一個天然氣長期供應契約，但是該國所供應的天然氣中，
H2S的含量高達 1,000 ppm（parts per million），不符我方標準，因此，乃
要求將原 1,000 ppm 含量的 H2S降低至 1 ppm。工程單位提出先透過一個
可連續操作的吸收塔，用水吸收大部分的 H2S，但是其 H2S的含量仍高達
50 ppm，需再使用一個僅能半連續式操作的吸附塔，使用 ZnO 吸附絕大
部分剩餘的 H2S，其中吸附劑 ZnO 吸附了 H2S之後轉變為 ZnS。天然氣
經過此一製程，即可符合我方要求的標準。這些吸收劑（水）或吸附劑
（ZnO）均需再生後循環使用，其中水的再生可以使用一般可連續操作的
蒸餾塔即可，ZnS 經氧化再生後可以得到 SO2並恢復原先具備吸附功能的
ZnO，但是無論是吸附或是氧化再生，都只能採用批次的方式操作。
試根據上述敘述，繪出此一製程之流程圖，並標示各單元各股流程可能的
進、出料成分。（24 分）
代號：
10760
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三、大豆油是一種又便宜又營養的食用植物油，全球的總使用量很高。生產大
豆油時，需先將大豆破碎、加熱至攝氏 60 至90 度、軋成薄片，再用己烷
萃取。取得的大豆油經過精煉、氫化，即可以植物油的形式出售。圖中所
示是使用己烷（hexane）萃取大豆油的理想製程，試根據圖中所給予的數
據，計算②、③、⑤、⑥的流量及成分（wt%）。（20 分）
四、某一座食品加工廠，在整廠製程的不同單元中，分別需要使用攝氏 100 度
的熱水以及攝氏 100 度的飽和水蒸汽，熱水與飽和水蒸汽係透過一個燃燒
天然氣（假設全部是甲烷）的鍋爐，加熱 30℃常溫水所提供。已知此常溫
水的進料流量是每小時 26,000 公斤，天然氣的消耗量是每小時 300 公斤，
每公斤天然氣的燃燒熱是 55 百萬焦耳，攝氏 100 度熱水的蒸發熱大約是
每10 公斤 23 百萬焦耳。在此問題中，假設熱效率為 100%，且可忽略熱
損失。（每小題 14 分，共 28 分）
試計算此一鍋爐每小時能各供應多少熱水與飽和水蒸汽？
如果製程每小時需要各 13,000 公斤的攝氏 100 度熱水以及攝氏 100 度
飽和水蒸汽，則此一鍋爐的每小時天然氣消耗量將是多少？
前處理後之大豆
100 kg/min
大豆油 35 wt%
蛋白質 45 wt%
纖維等 20 wt%
3
1
24
己烷5
6
己烷、大豆油
大豆油
己烷
300 kg/min
蛋白質
纖維等
己烷 3 wt%
萃取
大豆油 回收
大豆油