単位操作
注意　この科目は再履修は認められていないので取る気があるなら一発で取ること。
図のデータがないものがあるので注意してください。

★単位操作　2002/9/12 森教官
　１．次の質問に答えよ。
　　a)低沸成分の液組成x=0.6[モル分率]の二成分系理想溶液がある。この液に平衡な蒸気組成yを求めよ。
　　　　ただし、この系の相対揮発度α=3とする。

　　b)低沸成分の組成z=0.5の二成分系混合物を原料流量F=100mol/sでフラッシュ蒸留を用いて処理する場合、
　　　　留出液組成yの最大値を与える条件での操作線と気液平衡曲線の位置関係x〜y線図上に示し、
　　　　その時のy[モル分率]の値と留出量D[mol/s]を答えよ。ただし、この系の相対揮発度はα=4で与えられる。

　　c)図１はSO₂の水に対する溶解平衡を表した気液平行線図とガス吸収塔の操作線を作図したものである。
　　　　イナート成分の液ガス比L'_M/G'_Mを求めよ。また、最小液ガス比(L'_M/G'_M)_min条件における塔底排出液の組成x_Bを答えよ。
　　　　ただし、イナート成分基準の濃度はX=x/(1-x),Y=y/(1-y)である。

　　d)図２にはある抽出系に対する溶解度曲線と単抽出操作の物質収支線、タイラインが作図されている。
　　　　原料F=150kg/sとしたとき、抽剤量S[kg/s],抽出液量E[kg/s]および抽残液量R[kg/s]を求めよ。
　　　　また、原料中の溶出は抽出液によってどれだけ回収されたか、回収率φ[%]を求めよ。
　　　　ただし、図中の濃度は質量分率である。

　２．連続蒸留塔を用いて、エタノール水溶液(エタノールのいモル分率z=0.30)からエタノールを濃縮して回収することを考える。
　　　　以下の設問に答えよ。ただし、原料の供給量F=100mol/h、熱的条件q=0とし、気液平衡関係は図３に与えられる。
　　　　(図３は解答用紙の裏にあったので忘れました。)

　　a)分離仕様として、留出液中のエタノールのモル分率x_D=0.80、缶出液中のエタノールのモル分率x_W=0.02を指定した時、
　　　　留出液量D[mol/h]、缶出液量W[mol/h]、および原料に含まれるエタノールが留出液として回収される割合η[%]を求めよ。

　　b)最小還流比Rmを求めよ。

　　c)還流比R=3.0とした場合、McCabe-Thiele法によりこの分離に必要とする理論段数を決定せよ。

　３．授業評価の自由記述に書き忘れたことを書いてください。