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普考申論題 106年 [化學工程] 工業化學概要

第 一 題

📖 題組:
工業廢水常含有對生物體及生態產生巨大危害的物種:
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

請列舉出五項工業廢水所包含的污染物成分。(10 分)

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作答時應從物理、化學及生物等不同面向切入,聯想常見的工業廢水污染物分類(如重金屬、有機污染物、懸浮固體等)。為了獲得高分,建議除了列出成分名稱外,應條列補充其『典型工業來源』與『環境/生物危害』,以展現工業化學的專業素養與系統性思維。

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【破題】工業廢水之成分極具複雜性,主要取決於工廠的生產製程與原料種類。常見對生物體及生態具巨大危害的污染物成分可歸納為以下五項: 【論述】 一、重金屬 (Heavy Metals)

小題 (二)

重金屬廢水處理則有那些處置原則?(10 分)

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看到「重金屬廢水處理原則」,應先從大方向的「源頭減量與回收」切入,接著列舉工業上常用的「物理化學處理技術」(如沉澱法、氧化還原法等)。答題時採條列式說明各原則與對應的處理機制,並涵蓋最終污泥處置,以展現工業化學的系統性專業思維。

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【破題】重金屬無法被微生物分解,且具高毒性與生物累積性,故工業重金屬廢水的處理原則主要建立在「源頭減量分流」、「資源回收」與「物化分離及固化」三大核心理念上。 【論述】 一、 源頭減量與廢水分流(Source Reduction & Segregation)

小題 (三)

說明乙醇製程。(9 分)

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看到以乙烯為原料製造乙醇,應立即聯想到工業主流的「直接水合法」與早期的「間接水合法(硫酸吸收法)」。答題時務必寫出平衡的化學反應方程式、指出催化劑(如固體磷酸)與操作條件(高溫高壓),並列舉純化方式及工業用途以獲取高分。

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【破題】 工業上由乙烯(Ethylene)為起始原料製造乙醇(Ethanol),依發展歷史及製程特性,主要可分為「直接水合法」與「間接水合法(硫酸吸收法)」。現代石化工業以無廢酸處理問題的「直接水合法」為絕對主流。 【論述】

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