어떤 증류탑의 응축기에서 유입되는 증기의 유량은 V, 주성분의 몰분율은… | [화공기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지
1[화공기사 필기] 16년 3회차
어떤 증류탑의 응축기에서 유입되는 증기의 유량은 V, 주성분의 몰분율은 y, 재순환되는 액체 유량은 R, 생성물로 얻어지는 유량은 D, 생성물의 주성분 몰분율은 x이다. 응축기 드럼내의 액체량(hold-up)을 M이라 할 때 성분수지식으로 맞는 것은?
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해설
응축기 드럼의 성분수지식은 d(Mx)/dt = Vy − (R + D)x이다.
드럼으로 들어오는 주성분의 몰유량은 응축되는 증기 쪽 Vy 하나뿐이고, 나가는 쪽은 탑으로 되돌아가는 환류 Rx와 제품으로 빠지는 Dx다. 두 유출 흐름의 조성이 모두 액상 조성 x로 같으므로 (R + D)x로 묶인다.
축적항은 드럼 안에 들어 있는 주성분의 몰수 Mx의 시간변화, 즉 이다. 홀드업 M도 변할 수 있으므로 M을 미분 밖으로 빼내 M(dx/dt)로 쓰면 안 된다.
- 유출을 Dx만으로 두면 탑으로 되돌아가는 환류 R을 빠뜨린 식이 된다.
- 축적항을 x(dM/dt)나 dM/dt로 두고 유입항에 조성 y를 곱하지 않으면 성분수지가 아니라 전량수지 형태가 된다.
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