성분 A를 3mol% 함유하는 기체를 흡수탑으로 흘려보내 함유된 성분 A의 90%를 물에 흡수시켜 제거한다. 흡수탑의 운전조건은 25°C, 1 atm이며 입구에서의 기체의 유속은 20 mol/hrㆍft 2 이고 출구에서의 액체의 유속은 100 mol/hrㆍft 2 이다. 흡수탑으로부터 유출되는 액체 내 A의 몰분율은?

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1[9급 지방직 화학공학일반] 11년 1회차

성분 A를 3mol% 함유하는 기체를 흡수탑으로 흘려보내 함유된 성분 A의 90%를 물에 흡수시켜 제거한다. 흡수탑의 운전조건은 25°C, 1 atm이며 입구에서의 기체의 유속은 20 mol/hrㆍft² 이고 출구에서의 액체의 유속은 100 mol/hrㆍft² 이다. 흡수탑으로부터 유출되는 액체 내 A의 몰분율은?

0.0027

0.0054

0.027

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해설

흡수된 A 의 몰수를 출구 액체 유속으로 나누면 액체 중 A 의 몰분율은 0.0054이다.
기체 중 A 유입량:  $20\times 0.03=0.6\ \mathrm{mol\,h^{-1}ft^{-2}}$ 
흡수량(90%):  $0.6\times 0.9=0.54\ \mathrm{mol\,h^{-1}ft^{-2}}$ 
출구 액체 몰분율:  $x_A=\dfrac{0.54}{100}=0.0054$ 
유입 물에는 A 가 없다고 보고 물질수지로 흡수량 전부가 출구 액체로 나간다고 계산한다.

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