問 題
原料 A を反応させて製品 B を製造する反応 A → B を、図 Ⅰ 及び図 Ⅱ のリサイクルシステムⅠ、Ⅱで行う。反応器の反応率はいずれも 60 ％ であり，原料として A のみを 120 mol・h-1供給し、製品 B を120 mol・h-1 製造する。
システムが定常状態で稼働しているとき、Ⅰ、Ⅱそれぞれのシステムにおける分離器の処理量（分離器入り口での流量）の組合せとして最も妥当なのはどれか。ただし、副生成物の生成はなく、分離器では未反応原料 A が製品 B と完全に分離されリサイクルされるものとする。
Ⅰ Ⅱ
1． 120 mol・h-1 200 mol・h-1
2． 200 mol・h-1 200 mol・h-1
3． 200 mol・h-1 320 mol・h-1
4． 240 mol・h-1 240 mol・h-1
5． 240 mol・h-1 320 mol・h-1
解 説
システムⅠにおいて、分離機入り口では製品 B が 120mol・h-1 のはずです。すると、前段階における反応器の反応率が 60% なので、反応器入り口で 200mol・h-1 入っていたとわかります。すると、反応器 時点で A 200 入っていて、出る時に A 80、B 120 になっていたのだから、分離器入り口での流量は 80 + 120 = 200 mol・h-1 です。
同様に考えると、システムⅡにおいて、やはり反応器入り口で 200mol・h-1 入っていたはずなので、反応器を出るところで A80,B120 になります。そして原料 A が 120 追加されるので、分離器入り口での流量は A200、B120 で、320 mol・h-1 です。
以上より、正解は 3 です。
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