화학장치설비기술사 제63회 기출문제

달톤(Dalton)의 분압(Partial Pressure) 법칙을 설명하고 실제기체(Real gas)에도 이 법칙이 적용되는지 설명하시오.

휴가기(Fugacity)를 정의하고 전압(Total Pressure)과의 상관관계를 설명하시오.

수익성(Profitability) 분석에 사용되는 DCFRR(Discounted Cash Flow Rate of Return)을 설명하고 이 Rate를 정하는 최소한의 선의 기준에 기술하시오.

Gibbs의 Phase Rule에 대해 설명하고 그 성분계의 증류공정에서 자유도가 얼마인지 제시하시오.

항력계수(Drag Coefficient)를 정의하시오.

충진탑(Packed Tower)의 조작중 발생하는 "Channeling Effect"에 대해 설명하고 이 효과를 최소화 할 수 있는 방안을 쓰시오.

진진탑의 종류 및 특성을 기술하시오. (3개이상)

혼합기 종류를 열거하고 설명하시오. (2개이상)

기-액 이상류(Two phase flow)가 발생하는 장치설비를 예 드고 이의 중요성을 설명하시오.

HCl 포함 배가스를 처리하기 위해 스크러버(Scrubber)를 통해 물에 흡수처리 하고자 한다. 이때의 흡수율을 높이기 위한 방안을 기술하시오.

액체의 유량을 측정하기 위한 유량계 3가지 이상 제시하고 설명하시오.

합성반응에서 촉매가 사용되는 이유를 설명하고 촉매의 종류를 3 이상 제시하시오.

다음 무차원계수를 정의하고 설명하시오. ① Nre(레이놀드수) ② Npr(플렌틀수) ③ NNu(누셀수)

어느 화학공장내에 설치된 원심펌프(Centrifugal Pump)가 펌핑(Pumping)을 하고 있던중, 갑자기 펌핑이 되지 않고 있다. 어떤 조치 또는 검색으로 펌핑이 되도록 할 수 있는지를 설계하시오.

압력용기(Pressure Vessel)설계에 사용되는 운전압력(Operating Pressure), 설계압력(Design Pressure), 운전온도(Operating Temperature), 최대허용사용압력(Maximum Allowable Working Pressure), 시험압력(Test Pressure), 최대허용응력(Maximum Allowable Stress)을 설명하고, 서로의 상관관계와 운전조건으로 설명하시오.

어떤 공장에서 열매체로 화요일(Hot Oil)을 리보일러(Reboiler) 2열 3열에 공급하여 사용하고 있다. Hot Oil은 Hot Oil 제조업체로부터 구입하여 사용하며, 공급 온도는 330℃, 회수 온도는 280℃이며, 회수된 Hot Oil은 Hot Oil 히터(Hot Oil Heater)로 재가열하여 공급하도록 되어 있다. 이 Hot Oil System에 대한 공정흐름도(Process Flow Diagram)를 도시하시오. 또 Hot Oil Heater의 연료를 이 공장에서 생산되는 Fuel Oil과 Fuel Gas를 겸용으로 사용하고자 한다. 이 연료의 제어방법(Control Method)도 상기 공정흐름도에 표시하라

상태방정식(Equation of State)의 종류를 나열하고 이를 이용한 장치설계에 대해 유용성을 기술하시오.

보일러 설비의 효율을 제고시키기 위한 방안을 제시하시오.

페인트 제조 공정에서 유기용제 노출로 인한 악취로 민원이 제출되었다. 이의 해결을 위한 기술적 수준 및 판정방법, 처리기전에 논하시오.

펌프(Pump)의 흡입구(Suction Nozzle)에서 유용한 유효양정(Available net positive suction head)과 요구되는 양정(Required net positive suction head)을 각각 정의하고, 두 양정간의 상관관계를 설명하시오.

어떤 압력용기(Pressure Vessel)의 원통 부분(Cylindrical Shell)이 최대허용응력(Maximum Allowable Stress) 850kg/cm², 용기의 평균직경(Mean - Diameter of Shell : 용력의 평균값산정에 사용되는)을 1,500mm와 설계압력 - :(Design Pressure) 20kg/cm²로 설계되어 있다. 원통형 두께(Shell Thickness) 22mm로 설치되어 있다. 이 용기는 압력 이외에는 어떤 설계하중(Design Load)도 미치지 않고 있다. 이 용기가 공정조건의 하인 운전조건은 설계조건의 최대허용출력이 700kg/cm²일 때, 이 변경된 공정조건하에서는 압력용기의 사용이 가능한 지를 판단하시오. 단, 변경온도에 의한 다른 설계상의 문제는 발생되지 않고, 이음이음률(Joint Efficiency)는 1.0, 부식율은 0으로 한다.

압력안전변(Pressure Safety Valve of Pressure Relief Valve)에 사용되는 세트 포인트(Set Point), 블로우다운(Blow Down), 팝압(Over Pressure) 및 축적압력(Accumulated Pressure)을 설명하고, 압력용기가 어떤 경우(Case)가 발생될 수 있을 때에 압력안전변을 설치해야하는지에 대해 설명하시오.

화학장치설비에서의 부식과 방식 대책을 나열하고 부식의 경험을 기술하시오.

P & I 도면(Piping & Instrument dia.)에 포함될 정보를 예를 1개 드시오.

공장장치설계에 있어서 컴퓨터를 사용한 설계가 늘고 있다. 상용 소프트웨어를 제시하고 그 응용에 대해 기술하시오.

어떤 액체를 냉각하기 위하여 셸앤튜브 열교환기(Shell-And-Tube Heat Exchanger)를 사용하여 냉각(Cooling)코자 한다. 이 열교환기의 설계과정(Design Procedure)를 열거하고, 과정별 설명해야 할 사항을 설명하시오.

공정제어(Process control)의 특수방법(Special Method)으로 Cascade 제어, Split Range 제어, Ratio 제어 및 Override 제어가 있다. 이를 간단히 도시하면서 설명하시오.

어떤 압력용기(Pressure Vessel)가 내부설계압력(Internal Design Pressure)으로 3.5kg/cm², 외부설계압력(External Design Pressure)으로 1.03kg/cm으로 설계되어 있다. 두 설계압력에 적용된 설계온도는 25℃이다. 공정조건이 압력이 1.03kg/cm²에서 절대압력 200mmHg Abs.로 변경되었을 때, 이 압력용기로 변경된 압력에서의 운전이 가능한지를 판단하시오. 단, 설계온도는 변경이 없으며, 이 압력용기에는 압력 이외의 설계하중(Design Load)의 변경은 없다고 본다.

메탄올이 이중관형 열교환기를 통해 물에 의해 냉각된다고 한다. 내경 1 인치 파이프로 메탄올이 흐르고 이의 전열계수(Individual coefficient)는 180 BTU/ft²-h-℉이고 물의 경우는 300BTU/ft²-h-℉이다. 파이프의 내경은 0.0874ft, 외경은 0.1096ft이고 이 파이프의 열전도도는(thermal conductivity) 26BTU/ft-h-℉이다. 관 내외의 오염은 없다고 가정할 때 외경을 중심으로 한 총괄전열계수(Overall coefficient)를 계산한다.

단일 증류 충발기업으로 소율물질로부터 결정하여 에너지 효율을 제고시킬 수 있는 방안을 제시하시오.

증류장치와 탈분리 장치의 차이점을 비교 설명하시오.