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110年公務人員普通考試試題
類 科
：
化學工程
科 目
：
化工機械概要
考試時間
：
1
小時
30
分
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：
45660
頁次：
1
－
1
一、請解釋下列有關泵的原理：
試述離心泵的工作原理。（6分）
試述往復泵的工作原理。（6分）
比較離心泵與往復泵的優缺點。（8分）
二、在操作精餾塔的過程中，擬將自塔中間進料（含水及酒精）分離。
回流比加大對塔頂及塔底產物中酒精濃度的影響。（5分）
回流比加大對冷凝器及再沸器負荷的影響。（5分）
可否將其中酒精濃縮為 98%（重量百分比）？若不行，應如何得到這
個濃縮酒精？（8分）
三、流體流量的調節常需用控制閥來調整，控制閥的特性分為線性閥（linear）
及等百分比閥（equal percentage），請論述這兩種閥的特性與使用時機。
（12 分）
四、有一連續式的單效蒸發器，在將 4,000 kg/h 於60°C 20%的NaOH（其值
焓為 200 kJ/kg）中的部分水移除，使濃度增至 50%。50%的NaOH 沸點
為90°C，且焓值為 500 kJ/kg。移除的蒸氣焓值為 2,600 kJ/kg，而熱交換
器的總熱傳係數為 1,500 W/m2‧K。熱交換器使用的飽和蒸氣溫度為
110oC，且潛熱為 2,200 kJ/kg。
計算飽和蒸氣的使用量（kg/h）。（12 分）
計算每 kg 飽和蒸氣可移除蒸氣量（kg）。（5分）
計算此蒸發器的熱傳面積（m2）。（10 分）
五、多孔固體在批次乾燥器中，進行乾燥除水。假設乾燥過程包括二個階段
（恆速期及減速期）。
說明臨界含水量的定義。（5分）
寫出在減速期所需時間與多孔固體水份含量的關係式。（8分）
已知乾固體為 100 kg，並且其表面積為 5.0 m2。恆速期的乾燥速率為
1.5 kg 水/h‧m2
，而臨界含水量為0.15 kg 水/kg 乾固體。在減速期（falling-
rate period）的乾燥速率是正比於水份含量。若使水份（0.3 kg 水/kg 乾
固體）降至水份（0.01 kg 水/kg 乾固體），計算此乾燥過程所需的時間。
（10 分）