解説 - 問題 18

次の各文章の【1】～【17】の中に入れるべき最も適切な字句等をそれぞれの解答群から選び、その記号を答えよ。なお、【12】は複数箇所あるが、同じ記号が入る。(配点計40点)

(1) 図に示すような多段連続蒸留塔がある。この蒸留塔に、塔中段から混合溶液を供給し、塔頂からの蒸気を凝縮させた液の一部を再び塔内に還流する。この蒸留分離操作により、塔頂から低沸点成分に富む留出液を、塔底から高沸点成分に富む缶出液を得ている。
図のように、混合溶液の流量をF[kmol/s]、低沸点成分のモル分率を$z_F$、塔頂からの蒸気の流量をV[kmol/s]、留出液の流量をD[kmol/s]、低沸点成分のモル分率を$x_D$、還流の流量をL[kmol/s]、缶出液の流量をW[kmol/s]、低沸点成分のモル分率を$x_W$で表す。ここで、Fは100kmol/s、$z_F$は0.5、Dは50kmol/s、$x_W$は0.02である。

1) 蒸留塔全体の全物質収支は、FをD、L、Wのいずれかを用いて表すと、次式で示される。
F = 【1】 ①
この式①を利用して缶出液の流量Wの値を求めると、【2】[kmol/s]となる。