普考申論題
109年
[化學工程] 化工機械概要
第 一 題
📖 題組:
請回答下列各題:(每小題10分,共30分)
請回答下列各題:(每小題10分,共30分)
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (一)
當設計氣體吸收或萃取等單元操作時,以順流式取代逆流式設計之優缺點為何?
思路引導 VIP
解答此題應聚焦於「質傳驅動力(濃度梯度)」與「流體力學限制」兩大核心。首先聯想順流操作在出口處兩相流體趨近平衡,導致分離效率受限(缺點);接著從物理機制思考,兩相流體同向流動能消除液泛(flooding)問題並顯著降低壓降(優點),依據設備操作特性展開條列式論述。
小題 (二)
結晶是溶液中溶質已達過飽和,請舉三種可使溶質達到過飽和而結晶之方法。
思路引導 VIP
看到結晶過飽和度,應直覺聯想「溶解度曲線」。要讓溶液跨越平衡濃度,可從三大物理/化學機制著手:改變溫度(降溫)、減少溶劑量(蒸發),或改變溶劑特性/系統組成(添加反溶劑或真空閃蒸),以此分類論述並輔以工業實例最為完整。
小題 (三)
篩選機必須具備較高篩分效度(screen effectiveness),請問篩分效度為那兩效度的乘積?
思路引導 VIP
看到「篩分效度」,應立即聯想質傳與分離單元操作中評估篩選設備性能的指標。回憶篩分效度的定義,其為評估進料中粗、細顆粒被成功分離的程度,故為「粗粒(篩上物)回收效度」與「細粒(篩下物)回收效度」兩者的乘積。