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104年公務人員升官等考試、104年關務人員升官等考試
104
年交通事業公路、港務人員升資考試試題
代號：26540 全一張
（正面）
等級： 薦任
類科（別）： 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）
一、說明含鉻離子電鍍廢水的處理方式。（10 分）
二、某化工廠採用三種原料（A、B及C）生產三種產品（E、F及G），但原料供應是
有限的，而其相關最大供應量、成本及銷售價格見下列二表，這三種產品的生產過
程如圖一。寫出其求解的目標函數與相關方程式，使每天的操作利潤最大，但不需
求解出答案。（20 分）
原料 最大供應量（kg/day）成本（仟元/kg）
A 40000 1.5
B 30000 2.0
C 25000 2.5
Process 產品 所需的反應物
（kg/kg 產物） 操作成本
（仟元/kg 產物） 銷售價格
（仟元/kg 產物）
1 E 21
A, B
33
1.5 4.0
2 F 21
A, B
33
0.5 3.3
3 G
111
A, B, C
263
1.0 3.8
Process 1
Process 2
Process 3
E
F
G
A
B
C
圖一 多產品工廠生產流程
104年公務人員升官等考試、104年關務人員升官等考試
104
年交通事業公路、港務人員升資考試試題
代號：26540 全一張
（背面）
等級： 薦任
類科（別）： 化學工程
科目： 化學程序工業（包括質能均衡）
三、考慮蒸餾塔的氣提段（Stripping Section）（如圖二）的控制設計，其中有三個量測
變量（塔溫度、蒸氣流量以及出口組成）。
設計與說明多個串級的控制回路，以便能有效的控制保持出口產物的組成。
（12 分）
畫出對應的方塊圖，並在此方塊圖上標示所有對應的變量。（13 分）
圖二 蒸餾塔氣提段的量測點與控制閥
四、在穩定狀態下，水（密度為 63.2 lbm/ft3）流入一個渦輪機，進口之壓力為 5 atm，流
速為 100 ft/sec，而出口之壓力為 1.2 atm，流速為 10 ft/sec，進口較出口低 2 ft，若渦
輪機的效率為 72%，並且管路中的損耗可忽略，求渦輪機作功的能量損失為多少？
（20 分）
五、在一吸收操作中，利用吸收液吸收惰性氣體中的吸收物，而進料中每 100 lb mole 的
惰性氣體含可吸收物 2.5 lb mole。操作以逆流方式進行，由塔頂淋下純的吸收液。平
衡關係為 y = 5x2（y為每磅莫耳惰性氣體中可吸收物料的磅莫耳，x為每磅莫耳
之吸收液中含可吸收物料的磅莫耳）。若離開塔之氣體中，每 100 lb mole 惰性氣
體含可吸收物 2 lb mole。
吸收後液體最高濃度為何？（8分）
液體與氣體的最小莫耳流速比為何？（8分）
若使用 2倍最小莫耳流速比，說明如何求出所需的板數。（9分）
TT
FT AT
Steam