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連続蒸留塔でのエタノール濃縮回収について
- 化学工学の問題で、連続蒸留塔を使用してエタノール水溶液を濃縮回収したい場合、エタノールの濃度と回収可能な最高の濃度を求める問題です。
- エタノール-水系では、エタノール90mol%で最低共沸混合物を形成します。
- 問題では、原料のエタノール濃度が36mol%の場合に回収可能な最高の濃度と、塔頂からの留出流量Dと塔底からの缶出流量Wを求めることが求められています。
- stone_wash
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- underwonder
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察しのとおり、蒸留塔に共沸濃度より高い濃度のエタノールを通すと、次第に濃度が下がって最終的には濃度90mol%になります。ｘ－ｙ線図をみてみればわかりますよね。 ただし、装置を小さくし、濃度が下がる途中で取り出せばもっと高い濃度で回収できます。さらに、原料のエタノール（組成が99mol%）に対して何もしなければ99mol%のものが回収できます。 したがって、 イヤでも最初の問題と同じような装置を使え！という場合は90mol%、 エタノール回収が最優先！という場合は99mol%だと思いますが、いかがでしょうか。
お礼
なるほど！ わかりました！！！ でも、化学工学はよくわからんですｗ 何度も回答ありがとうございました！！！
- underwonder
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素人考えではありますが、[その濃度で、エタノールの回収を最大とするための]からＸW≒0として良さそうな気がします。どんなに大きな装置となるかは分かりませんが、装置の制約は書かれていませんからね（^^； →ＸW＝0なら原料中のエタノールは100%留出液に含まれ、回収率は最大となる（そしてその濃度は90%）。したがって Ｄ＝40[mol/s] Ｗ＝60[mol/s]
お礼
！！！そういうことですか～！ エタの塔頂からの回収最大なら、塔底からのエタの回収は最低ですもんね！感謝です！！！ ちなみに、類似の質問イイですか？ もし、原料のエタノール組成が99mol%だったとしたら、”回収可能な最も高いエタノール濃度”は、上記の回答と同じ90mol%なのでしょうか？
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