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108年 - 108 專技高考_化學工程技師:程序設計#80797
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題組內容
一、某公司在某投資案中有 A、B 兩個選擇,A、B 兩方案的初期投資額, 以及隨後每一年的年度現金流量(annual cash flow)如附表所示。假設 年利率(fractional interest rate, i)為 10%,A、B 兩方案的計畫生命週期 時間(project lifetime, n)各為 5、7 年,試問:
(一)此公司應採用那一方案獲利較高?(15 分)
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(二)此獲利較高之方案,在年利率為多少時,其淨現值為 0?(10 分) 註 : 請先列出計算公式並計算每一年的年度貼現現金流量(annual discounted cash flow),再計算淨現值(Net Present Value, NPV) 。
#329287
(一)此兩股冷、熱流之加熱負荷或冷卻負荷(load of hot utility or cold utility, kW)分別為何?(10 分)
#329288
(二)檢視表中之溫度範圍之後,發現這兩股冷、熱流有熱整合的機會。假設 熱交換器中之冷、熱流最小允許溫差為 10℃,請利用「問題表(problem table)」的方式,求出最理想的狀況下來自外部之最低熱、冷負荷值(loads 。與前一小題之熱、冷負荷比較, of minimum hot and cold utilities, kW) 分別可以節省多少加熱負荷或冷卻負荷?其比例為何?(15 分)
#329289
(一)附圖的製程中,若使用過量氫氣且轉化率不高,則將浪費大量的氫氣以 及甲苯,請修正此設計以降低反應物的消耗,修正必須注意到不可以造 成甲烷在製程中累積。 (註:請於試卷中繪出修正後的流程圖) (15 分)
#329290
(二)假設所需的苯產量為 FB = 1,000 kmol/h,選定的反應率為 X = 0.5,則 此一製程所需要輸入的甲苯流量是多少?反應器的輸入與輸出甲苯 流量分別是多少?(15 分) 代號:01560 頁次:3-3
#329291
四、一工程師擬設計一組蒸餾塔以分離一股含有 A、B、C、D 四成分的混合 物,經初步模擬,發現下列各種狀況之下,使用蒸餾塔分離時,塔內的 氣體流量如表所示,其中,A/BCD 表示此一蒸餾塔能完全分離 A(自塔 頂)及 BCD(自塔底)。 (一)試列出所有可能的蒸餾順序以依序分餾出 A、B、C、D。(5 分) (二)試分別計算各種可能的蒸餾順序所需之塔內氣體總流量。 (10 分) (三)依塔內氣體總流量最低之原則,選擇並繪出最佳的蒸餾順序。(5 分)
#329292
有一長方形獨立基礎 3 m × 4m,埋置深度 1.5m,座落於軟弱土壤,c=10kPa、 φ= 15°、γs = 16.5 kN/m3,地下水位於深處如下圖,為增加基礎承載 能力,於土壤內部進行直徑 40 cm、中心間距 1 m 良,經試驗得知,改良部分之土壤單壓強度為 400 噴射混凝土基樁改 kPa,試求該獨立 基礎未偏心之極限承載力(kN)?提示:φ= 15°之 Nc = 6.5、Nq = 2.7、
#329293
二、有一直徑為 1.5 m 鋼筋混凝土基樁,混凝土强度f'c為 27.47 MPa,縱向有 32 根直徑 32 mm 之主筋,頂部承受 49.05 MN 外力,在頂部下方 5 m 鋼 筋應力值為 157.0 MPa,鋼筋彈性模數 Es 為 1.962 × 105 MPa 如下圖, 試求該基樁於頂部至下方 5 m 間與土壤之平均界面摩擦應力(kPa)。提 示:混凝土彈性模數 。(25 分)
#329294
三、於鄰近砂性土質(φ=32°、γs=17.6 kN/m3)道路邊緣設置如下圖之兩 L 類型之鋼筋混凝土擋土牆(γc = 23.54 kN/m3),地下水位於深處,試以朗 金(Rankine)土壓力理論檢核該兩 L 類型於平時狀態下之抗傾覆 (overturning)與抗滑動(sliding)安全性。底部混凝土與土壤界面摩擦角取 2/3 φ,此外另就此兩 L 類型施工期間之安全性與工程經濟性加以比較。(25 分)
#329295
四、於砂性土質(φ=30°、φ′=33°、水位以下飽和單位重γsat = 18.63 kN/m3、水單位重γw = 9.81 kN/m3)進行開挖支撐工程如下圖所示,開挖深度 4.2 m,於頂部下方 1 m 處設有背拉地錨,地下水位於地面,隨開挖進行,內部降水位至開挖面位置,外部地下水位保持在地面,試利用自由土壤支撐法(free earth support method),分別以總應力σh = k × σv 與有效 應力σh = k × σ'v + σw 方式求解版樁理論埋入深度。(25 分)
#329296
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