Q125.
有關「空氣分離」製程的敘述，下列何者正確？
化工 · 乙級 · 工業化學 · Q125
難易度分析
4 / 5
本題為複選題，要求考生同時掌握傳統低溫蒸餾法與新興分離技術的運作原理，需對比不同製程的操作流程與物理特性才能正確判定所有選項。
正確答案 (複選)：①, ②, ③
- ① 工業上在進行大量的空氣分離時，通常採用液化、精餾分離的製程(cryogenic process):低溫蒸餾製程（cryogenic process）是工業上大規模空氣分離的標準方法，利用氧（-183°C）、氮（-196°C）、氬（-186°C）沸點差異，將空氣液化後於蒸餾塔中進行精密分餾以獲得高純度氣體產品。
- ② 一般空氣分離製程係將空氣經過濾、壓縮冷卻後，進入蒸餾塔分離出氮、氬和氧等氣體:傳統空氣分離流程依序為空氣過濾去除塵埃雜質、壓縮提升壓力、冷卻降溫液化，最後進入蒸餾塔利用各組分揮發度差異分離出氮氣、氬氣與氧氣，此為標準的低溫蒸餾法操作程序。
- ③ 分離之新製程是在冷凍過程中輔以薄膜分離(membranese paration)或壓力交互吸附(pressure －swing adsorption)分離:薄膜分離法（membrane separation）利用氣體透過高分子膜的滲透速率差異進行分離；壓力交互吸附法（PSA）則利用分子篩（zeolite）在不同壓力下對氮氣的吸附選擇性，兩者皆為節能的新興非低溫分離技術。
錯誤選項解析
- ④ 分離之新製程係省去蒸餾操作及改變液化條件:此敘述錯誤。新製程（薄膜分離、PSA）並非「省去蒸餾操作及改變液化條件」，而是完全不需要液化空氣，直接在常溫氣相狀態下利用膜滲透或吸附原理進行分離，與傳統低溫液化蒸餾有本質上的差異。
Learning Tip
"空氣分離製程為化工檢定常考題型，需清楚區分傳統低溫蒸餾法（適合大量生產、純度高但耗能大）與新興分離技術（薄膜法、PSA法：設備簡單、節能但產量與純度較低）的適用情境。常見陷阱為混淆新舊製程的操作條件，切記新製程不涉及液化步驟，而是在常溫下直接分離氣體。"
學員答題分佈
①工業上在進行大量的空氣分離時，通常採用液化、精餾分離的製程(cryogenic process)0%
②一般空氣分離製程係將空氣經過濾、壓縮冷卻後，進入蒸餾塔分離出氮、氬和氧等氣體0%
③分離之新製程是在冷凍過程中輔以薄膜分離(membranese paration)或壓力交互吸附(pressure －swing adsorption)分離0%
④分離之新製程係省去蒸餾操作及改變液化條件0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！