高考申論題
108年
[化學工程] 化學程序工業(包括質能均衡)
第 三 題
📖 題組：
四、工業安全及污染防治是化工程序重要的考量點。請就以下相關事項作答：（每小題 5 分，共 25 分）
四、工業安全及污染防治是化工程序重要的考量點。請就以下相關事項作答：（每小題 5 分，共 25 分）
📝 此題為申論題，共 5 小題
小題 (三)
解釋並說明燃燒塔（flare stack）之作用及其裝置。
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燃燒塔是石化廠最顯眼的安全設施。 作用：在異常狀況（停電、設備故障）、緊急釋壓或開停車時，將不可回收的易燃/有毒氣體集中，在高空中安全地燃燒掉，轉化為較無害的物質（CO2和水），避免形成爆炸性蒸氣雲或毒氣外洩。
小題 (一)
解釋化學物質之閃點（flash point）與自燃溫度（autoignition temperature）。
思路引導 VIP
這是工安基礎名詞解釋。 閃點 (Flash point)：重點在於「需要外部點火源」、「瞬間閃燃」、「液體揮發出足夠濃度的蒸氣的最低溫度」。
小題 (二)
解釋爆燃（deflagration）與爆炸（detonation）。
思路引導 VIP
這題考驗燃燒傳播速度的差異，是爆炸學的核心概念。 爆燃 (Deflagration)：燃燒波的傳遞速度「小於」未燃氣體中的音速（次音速）。靠熱傳導與熱輻射傳遞能量。破壞力相對較小。
小題 (四)
氮氧化物是空氣污染的重要源頭，請說明化工程序中，如何減少氮氧化物之生成，及如何減少其排放。
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這個題目要求分成「減少生成 (源頭管制)」和「減少排放 (管末處理)」兩個面向。 減少生成 (燃燒控制)：
小題 (五)
可燃液體洩漏會造成危害。請比較說明：⑴儲存於正常沸點之上的可燃液體，⑵儲存於正常沸點之下的液體，造成危害的情形。
思路引導 VIP
這是一題進階的工安危害情境評估題。關鍵在於液體洩漏到常溫常壓環境後的「物理相態變化」。 情形⑴儲存於正常沸點之上：代表這是在加壓狀態下儲存的液化氣體（如液化石油氣 LPG，常溫下沸點<0度，所以加壓變液體儲存）。一旦洩漏，壓力瞬間降為大氣壓，液體會「瞬間閃爍沸騰 (Flashing)」，體積膨脹數百倍，形成巨大的易燃蒸氣雲 (Vapor Cloud)。遇到火源會引發蒸氣雲爆炸 (VCE) 或是沸騰液體膨脹蒸氣爆炸 (BLEVE)。危害極大且迅速擴散。