第1題
塑膠的聚合反應大都在液相進行，說明液相聚合反應有那些方法？（8 分） 列出四種熱塑性塑膠。（6 分）
民國111年 高考三級 化學工程 化學程序工業（包括質能均衡）考古題
民國111年 高考三級 化學工程 化學程序工業（包括質能均衡）收錄考選部官方試題，共 5 題可線上瀏覽，考選部未公告本科目答案。
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題目與答案
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請說明奈米 TiO 光觸媒的原理。（12 分）
第3題
考慮在一儲槽經泵的流量輸送過程，在正常操作下，藉由流量控制其輸送 的流量，如圖1。但當打入儲槽的液位量不夠時，可能會造成泵的空蝕 （Cavitation）。（每小題10 分，共20 分） 圖1：泵輸送儲槽過程 設計一個超馳控制（Override Control），並說明你設計的概念。 在上述的控制結構下，若控制器為PI 控制，應如何防止積分飽和 （Reset Windup）的發生？你可以以控制結構的方塊圖（Block Diagram），說明你設計的概念。
第4題
四氯化碳的生產過程是經由一反應 CH Cl CCl HCl 假設此反應為不可逆，並且進行完全反應。整個生產流程如圖2，試計算出： （每小題12 分，共24 分） 反應器 冷却器 壓縮機 分離器 圖2：四氯化碳的生產流程 支流6 的 CCl 莫耳流量（kg．mole/hr）。 支流8 的HCl 莫耳流量（kg．mole/hr）。 Cl 冷卻器 CH4500 kg．mole/hr 2,000 kg．mole/hr 7,500 kg．mole/hr HCl Recycle HCl Product CCl4 Product
第5題
蒸餾塔操作在大氣壓力及絶熱下，其進料為85℃的50% CH OH 及50%wt%水， 如圖3 所示。在操作中塔頂及塔底分別提取出90wt% CH OH 及5wt% CH OH 的 飽和液體。全冷器被採用，且回流比為3。相關的熱力學性質為： （每小題15 分，共30 分） 水的熱容量（heat capacity）= 1Btu/lbm°F 飽和蒸氣熱焓（90wt% CH OH ，71℃）= 581 Btu/lbm 飽和液體熱焓（90wt% CH OH ，71℃）= 72 Btu/lbm 飽和液體熱焓（50wt% CH OH ，85℃）= 540 Btu/lbm 飽和液體熱焓（5wt% CH OH ，95℃）= 171 Btu/lbm 飽和蒸氣熱焓（300℉）= 910 Btu/lbm m 581Btu lb T H m 72Btu lb R R h m m 2000lb hr 540Btu lb 50% CH3OH 50% Water F F h 90% CH3OH 10% Water D m 171Btu lb 5% CH3OH 95% Water B B h 圖3：甲醇純化的蒸餾塔 如果冷凝器通過的冷卻水由60℉升高至140°F，那麼欲分離2,000 lbm/hr 的進料需要多少水（lbm/hr）？ 如果再沸器為部份再沸器，其用以產生飽和蒸氣，則需要多少的 300℉飽和水蒸氣（lbm/hr）？ F = 2000lbm/hr hF = 540Btu/lbm 50%CH3OH 50%Water 90%CH3OH 10%Water hB = 171Btu/lbm 5%CH3OH 95%Water