大学の化学工学の問題！乾燥器による水分除去について
- 大学の化学工学の問題について説明します。乾燥器を使用して、水分を含む固体材料を乾燥する場合の問題です。
- 問題の目標は、乾燥器を使って固体材料中の水分を減らすために供給すべき含湿空気量とリサイクル含湿空気量を求めることです。
- 連立方程式を立てて計算を行いましたが、正しい答えにたどり着けませんでした。助けていただきたいです！
- ベストアンサー
すごい考えましたが分かりません。。お願いします!!
大学の化学工学の問題です。 答えていただければ嬉しいです！一応、自分の考えも書いておくのでダメ出ししてください(>_<) 「乾燥器により、30wt%の水分を含む固体材料を1時間に1000kg処理して、材料中の水分を6wt%まで乾燥したい。外気中の水蒸気のモル分率は0.014で、乾燥器出口空気の水蒸気のモル分率は0.300である。また、乾燥器出口からの空気の一部をリサイクルして、乾燥器入口空気の水蒸気のモル分率を0.06にしている。このとき、つぎの値を求めよ。 １）供給すべき含湿空気量[kmol/h^(-1)] ２）リサイクル含湿空気量[kmol/h^(-1)] 」 という問題です。 答えは１）が34.8kmol/h^(-1)、２）が6.7kmol/h^(-1) となるそうです。 とりあえず考えた結果、除去すべき水分量を知ることが必要なので、14.18[kmol/h^(-1)]と求めました。 それで、供給量をS、リサイクル量をRとして、 0.014*S+0.300R=(S+R)*0.06 …(1) (S+R)*0.06+14.18=(S+R)*0.300 …(2) という(1)、(2)の連立方程式を立て求めました。しかし、答えにはなりませんでした。。 大変困っています。。どうかお願いします(>_<)ノ。。
- 化学
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質問者が選んだベストアンサー
(2)式が違います。 出口の全モル数は、供給量S＋リサイクル量R＋蒸発水量 だから、 (S+R)*0.06+14.18=(S+R+14.18)*0.300 …(2) でしょう。 単位の書き方が変ですよ。 [kmol/h^(-1)]→[kmol/h]か[kmol・h^(-1)]でしょう。
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- nious
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除去すべき水分量は、1000(0.3-0.06)/18≒13.3(kmol/h)になり、合っていない気がしますが。 また問題分は正しいですよね。
お礼
問題文は合ってます！ いえ、14.18が正解になってます。 6wt%は除去後の質量分の％です。
質問者さまが立てられた式の吟味はしていませんが、脱水機の周りだけの収支を取るのは得策とは思えません。この手の問題を解く場合は、何よりも先に、一番大きな物質の収支、つまり 「供給空気に除去水量を足した物が出口空気」 という関係から、収支式を取っていきます。その式から１）は出てきそうですね。そのあと、リサイクル流の収支を取れば、２）も出てきそうです。 たくさんの情報を詰め込んだ１つの方程式を解く方がスマートなレポートになると思いますが、分かるところから具体的な数字を出してゆく方が、結局、早く安全に解くことができますよ。 流量の単位がおかしいので、レポートには、正しい単位で書いてくださいね＾＾
お礼
足元から踏み固めて… ですね!!ありがとうございます☆
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お礼
なるほど～☆ 了解しました。これで解けるかやってみます！ 単位はおかしいですね笑” ありがとうございます！