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103年公務人員特種考試關務人員考試、103年公務
人員特種考試身心障礙人員考試及103年國軍
上校以上軍官轉任公務人員考試試題 代號：10860
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。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
一、流體化觸媒裂解（Fluid Catalytic Cracking, FCC）是石油煉製中的重要製程，也是煉
油工業污染性較重的製程，製程可分為裂解及再生二部分，試問：
裂解所排放的廢氣中，硫化物是以何種型式存在？試寫出其分子式。如何將此硫
化物於廢氣分離？分離後的硫化物如何轉化為具市場價值的固態硫？試以化學反
應式表示之。（9分）
觸媒再生所排放的廢氣中，硫化物是以何種型式存在？試寫出其分子式。再生所
產生的廢氣，在排放於大氣之前，尚需經過脫硫的程序，以降低空氣污染，試問
此脫硫程序如何進行？（6分）
二、蒸汽裂解（steam cracking）的主要反應如下：
62HC 242 HHC
+
kJ/mol137
298 =Δ o
H
→
←
此裂解亦是主要的乙烯生產製程之一，生產時採用高溫、並於乙烷進料中加入大量
的蒸汽。試問：
另一個生產乙烯的重要製程為何？（3分）
反應需採用高溫的理由為何？（3分）
蒸汽在此反應中的功能為何？（4分）
三、聚酯纖維（polyester fiber）是現今產量最大的合成纖維，TPA（terephthalic acid）
則為生產聚酯纖維的原料之一。
試寫出 TPA 分子的結構式。（4分）
生產 TPA 所用的原料為何？（3分）
生產聚酯纖維時，除 TPA 外，另一主要原料為何？（3分）
四、試以化學反應式說明下列工業上重要的反應：（每小題 5分，共 15 分）
甲醇羰基化（carbonylation of methanol）
丙烯氫甲醯化（hydroformylation of propene）
乙烯氯氧化（oxychlorination of ethene）
103年公務人員特種考試關務人員考試、103年公務
人員特種考試身心障礙人員考試及103年國軍
上校以上軍官轉任公務人員考試試題 代號：10860
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）
全一張
（
背面
）
五、茲將 22℃的液態氯以 234.4 kg/h 的流速連續注入氣化器（vaporizer）中使之氣化為
5℃的氯氣，氣化的過程以 2 bar（絕對壓力）的飽和蒸汽提供熱源，蒸汽通過蛇管
（coil）釋出潛熱（2201.6 kJ/kg）並以飽和液排出，已知液態氯在 22oC的氣化熱為
290 kJ/kg，氯氣的熱容為 0.48 kJ/(kg⋅℃)，試估算蒸汽的用量(kg/h)。（10 分）
六、氨可用空氣氧化生成硝酸，其反應如下：
23 O2NH +OHHNO 23
+
→
若進料只有氨及空氣（21%氧，餘為氮），反應後的無水氣體（water-free gas）組
成（莫耳百分比，mol%）為 NH3（0.8%）、HNO3（9.5%）、O2（3.8%）、N2
（85.9%），試估算氨的轉化率及空氣的過量百分比（excess air percentage）。（20 分）
七、茲將含 40 mol%正戊烷（n-pentane）及 60 mol%正己烷（n-hexane）的液體混合物連
續注入 250℉及 80 psia 的閃餾分離器（flash separator）中，已知在 250℉時正戊烷
的蒸氣壓為 9.07 atm，正己烷為 4.03 atm，試決定：
每莫耳混合液進料可得的塔頂氣體及塔底液體的莫耳數。（10 分）
塔頂氣體及塔底液體的莫耳百分比組成。（10 分）