I 物質移動論一中間試験一 [ 4 ] 吸収操作に関する以下の聞に答えなさい ( 1 ) 以下のに適切な語句を書きなさい ω[1]a B混合物中の成分 Aの流東川の一般式は ' 2. / 八C ゃんは成分 Aのモノレ流東およびモノレノア

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れいがなみこし
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I @ 物質移動論一中間試験一 [ ] 吸収操作に関する以下の聞に答えなさい 5 ) 以下のに適切な語句を書きなさい []A B混合物中の成分 Aの流東川の一般式は ' / 八C ゃんは成分 Aのモノレ流東およびモノレノア J率を表す o G Dは全モル濃度および拡散係数を表す ) 右図のように断面積 Sの円筒の底の水飽和水蒸気圧 PS;全圧

1 物質移動論一中間試験一 [ ] 吸収操作に関する以下の聞に答えなさい 5 ) 以下のに適切な語句を書きなさい []A B混合物中の成分 Aの流東川の一般式は ' / 八C ゃんは成分 Aのモノレ流東およびモノレノア J率を表す o G Dは全モル濃度および拡散係数を表す ) 右図のように断面積 Sの円筒の底の水飽和水蒸気圧 PS;全圧 Pt)が定常的に蒸発して円筒上部で大気に散逸する液面高さは F 九に保たれこの液表面でのガス相にお y=y ける成分 Aのモル分率を Xとする一方 y=yでは AとBの混合気体が流れておりその組成は為で一定とする分散相が液中日の場合は ④)と⑤)に分類され充填塔は⑥)に分類される一方分散相が気相の吸収装置の例として ⑦)がある充填塔内の圧力損失が重要であるある液流量においてガス流量を増加してゆくとガス圧力損ハ失は増加するがあるところで圧力損失の傾きが変化する点が現れ⑥)と呼ばれるさらにガス )水の蒸発は一方拡散であると考えられる ~ 内YふV 流量が増加すると液が流下できなくなる⑨)があらわれもはや吸収操作は不可能となる吸収 a) 水の蒸発が一方拡散と判断できる理典主事以まさい; ) ' b )成分 Aのモル流束を求めるための礎エを記しなさい条耕桁件軒下叫一束制蒸賊発酌表問す拭一式を問制導出明さい ) 水の蒸発一一ー一散で起こっていると仮定する a ) この場合の成分 Aのモル流束を表す式を導出Lなさい >b)物質移動係数んを求めなさい )一方拡散と等モノレ向流拡散の比広らいて以下の聞に答えなさいろ a ) それぞれの濃度分布の概略を書きなさい濃度分布式は求めなくても良い) 刊刊山似 c 出州 ) 化川刷川叩 b 批山) は則よ却り時叫明移動係数え塔の設計運転は通常⑩)の近辺で行なわれる一般に充填物サイズが小さくなるほどほど ⑪)は大きくなり単位体積あたりの吸収量は増大し一方圧力損失は⑫)する )圧力損失が充填塔の設計で重要な理由を述べなさい z 一吸収塔内には①)などの充填物を充填することで ②)を大きくするような工夫が凝らされている上部より吸収液が下部から排気ガスが導入される③)形式で気液接触操作が行なわれる ) 吸収に関与しない気体および液体成分をそれぞれとあらわし吸収成分を A とする塔内におけ斗命ベタ分煙草および A成主喧良少どのように変化するか図示しなさい /sを充填塔を用いて純水洗浄しアセトンの 9%を回収 ) 5モル%のアセトンを含む空気 mo ' 入口から流入するモル流量の 9%が吸収されるとしう意味である )する温度 oc圧力 kpa 6 xで表されるであり気体成分の溶解平衡は y = る b)k と kx の大小関係をその理由とともに述べなさい c)b)について水蒸気分圧の影響について述べなさい ; 川収塔出向気相の組成以 Y 凶こ)を求めよ - ) 最小液ガス比はしてらか?また最小液ガス比の意味を述べよ ι q - )液坦ネ比をとするこの場合の操作線の式を求めさらに図示せよ? J ] 球状ナフタレン半径 Fj)からの拡散を考えようナフタレン表面での気 J 相におけるナフタレンのモル分率をめ空気中での拡散係数を D とする )とする境界条件として =ろでのモル分率を X 全モル濃度 G 斗 c ; Q 云u ~~ L~) 孟笠松= 午)時間 t~t+ L J t [こおける距離---汁d でのシェルバランスに基づき非八けとして偏微分方程式を導出しなさい反応は起きない系とする t -Q"' 下品~) o t y / ' t~ " [ ] 気相成分が液相に溶解するモデルとして最も汎用されているのが重境膜説である )浸透説も提案されている重境膜説と浸透説の概要を述べよ一 ) 気相および液相組成を y xとするまたそれぞれの平衡濃度を/〆および気液界面濃度をあうとする重境膜における濃度分布の概念図を記しXY ~ヲ Jうヲ xt 〆を書き込みなさい s )B を含む混合ガスが吸収液に接している B =5m o m- 気相物質移の液相物質移動係数 k = O m o m ' s " であるまた B 液相モル分率を 8 xo'へン動係数 k の気相モル分率を y リ一定数 m を 8とする! - )B は吸収されるかそれとも放散されるかワその理由も述べなさい o ) 気相基準の総括物質移動係数および物質移動流束を求めなさい三 -)気相および液相境膜における物質移動の支配抵抗はどちらか?その理由とともに回答しなさいガス A ガス目 )[~] 火力発電所では石炭あるいは重油を空気燃焼させ熱源は二ノを得て水蒸気発生させタービンを回すことで発電している発電所からの燃焼排ガスの CO回収は次の概略図に示す培C 吸収プロセスが検討されている日 tわ irli 再川 ~ J m のとき叫高さ Z[ m]を求めよ?'-)燃焼排ガスの出口組成乾燥ガス基準)は概ね 8%Nと弛CO となるその理由を述べなさい什 )概略図の中の塔 C と塔 D の役割を書きなさい g'sbea--ee 流体 F s))にs)式およびぬβを代入し定常状態における流束式川式および濃度分布式を導出しなさいただし希薄系の拡散を仮定してよいノ 5 $ ' ソで拡散する面積を J 耐流東を定常拡散式を導出しなさいただし距離 )故笹 7向における拡散モル塩量流事樫庄の動色野概略図を示しなさい接持相手るJJ'!Jかあょ希薄系を仮定してよいまた NTUの物理的意味を述べよ最小液ガス比での NTUはしてらになるかっ ι k' "- 塔D 涜体 E )想定され奇堕収液および本ス A およびガス B を記述しなさい斗 ) 吸収の原理に基づき塔 C塔 D で想定される操作条件を書きなさいつ三万尼向 [ 6 ])ある流動状態での物質移動係数k を求めたいどのようにすれば求めることができるかを説明し δ なさい )以下の語句を数式や図を用いて字程度で説明しなさい ~えよ a )Sc数 b ) 反応吸収と反応係数 c )濡れ壁塔

2 Î~) '-~ì~~ 斗吋 LC~ -~ 司王 I 巧不手明 C^-- り ο) ~L 叫 J ハ ; 何乙 Ih-~h ~{- 二万二存 folx 一日 y 7~?J 7 パオサ仇 ) L~ 付 "'x-\ 乙 )\"~ ニ V'\tJ ~ ~ 門 ) TX 叩 5 主 τ-\ 州 J ç;_~~ ザ U ~7 - ~-) ~ 王子万 ) ア削 ' と ~~ の- ~ '~ì J P ])~ 九 ~ こも τ9~σ-+\ 川一町パ )s f-cf ス ~_,\J S く,~ な ~ 与一削可可 ~ ぞ?-C こ / 可 - 勺 ~f 市川 t~-s \VC,~ ル ~ I~

3 ,~ ケヂ ~{\IJ 戸川 ~ ~\ で ) く ~_ ふろ ) 己均一 }Q~ 川 y~as ~

4 ~ï ふ ko ~ 吋 ç~ く ~) ~\j \P~- ~ ~i 元ス '~~ 混 57 fpt 合 t,/kj~t 一一一ー

5 ~k~) Lì~ ~ 打之 ~ i\d はそ ~'V 号 ι ~ ~ ~) ~~ ' 付 ~~ -~ L 者電事 t~j れ ~OQ 'O c つアム -C~ ks'~ 5~ 州一 \Q, Q べ ~ù ~)7) 守 t~o Ç ~ <~ ') ーム VOsjk ト ~Q よ I{~t- 占叱 y いが ~J ~ ハ jtψ c; L φ,~y-o --- こ "~

6 ,~ 二 ~\ 寸均一 ) ~ 主 J8 才ゆ仏 ~ 之 ~ tj ~ つ tv~ 司寸げ ~ ~~ ェ判でわ引でí~ -fh 司 ~~ 匂 h ~,~ ~ ペミ d ì/- ~\/ ~p ~ 一位 J ー ) t さ ~ レ J

Microsoft PowerPoint - 12_2019è£–ç½®å·¥å�¦æ¦‡è«Œ

Microsoft PowerPoint - 12_2019è£–ç½®å·¥å�¦æ¦‡è«Œ 1 装置工学概論第 12 回蒸留装置の設計 (3) 流動装置の設計 (1) 東京工業大学物質理工学院応用化学系下山裕介 2019.7.15 装置工学概論 2 第 1 回 4 /15 ガイダンス : 化学プロセスと装置設計第 2 回 4 /22 物質エネルギー収支第 3 回 5 /6( 祝 ) 化学プロセスと操作変数 5 /13 休講第 4 回 5 /20 無次元数と次元解析第 5 回

I 物質移動論 一中間試験一 [ 4 ] 吸収操作に関する以下の聞に答えなさい ( 1 ) 以 下 の に 適 切 な 語 句 を書きなさい ω[1]a B混合物中の成分 Aの流東川の一般式は ' 2. / 八C ゃんは成分 Aのモノレ流東 およびモノレノア

I 物質移動論一中間試験一 [ 4 ] 吸収操作に関する以下の聞に答えなさい ( 1 ) 以下のに適切な語句を書きなさい ω[1]a B混合物中の成分 Aの流東川の一般式は ' 2. / 八C ゃんは成分 Aのモノレ流東およびモノレノア