問 題
ベンゼン 30 mol%、トルエン 70 mol% の混合溶液を、流量 120 kmol・h－1 で図のような連続蒸留塔に供給し、塔頂部よりベンゼン 90mol% で回収した。このとき塔底部のベンゼンが 20mol % であったとすると塔頂部で回収される留出液の流量はおよそいくらか。
1．5kmol・h－1
2．9kmol・h－1
3．17kmol・h－1
4．24kmol・h－1
5．28kmol・h－1
正解 (3)
解 説
供給量が 120 で、ベンゼン 30%,トルエン 70% だから、ベンゼンが 36kmol、トルエンが 84kmol 供給されています。上側の留出液側に x kmol・h－1、下側の缶出液側に 120 – x kmol・h－1 流れているとおきます。
ベンゼンに注目し、物質収支を考えます。上側の留出液側に 0.9x kmol 、下側の缶出液側に 0.2(120-x) = 24-0.2x kmol 流れています。これらの和と、ベンゼンの供給量が等しいはずです。よって、(0.9x)+(24-0.2x) = 36 です。0.7x = 12 なので、x ≒ 17 です。
以上より、正解は 3 です。
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