化学工学の問題なのですが・・・

質問

乾燥器により、30％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6％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、
1)除去すべき水分量[kmol/h]
2)供給すべき含湿空気量[kmol/h]
3)リサイクル含湿空気量[kmol/h]
を求めよ。

という問題なのですが、本当にどこから手をつけてよいか分からなくて困っています。解き方、もしくはヒントみたいなものを、どなたかご教授いただけないでしょうか。よろしくお願いします。

回答No.1

neta · ベストアンサー

(1) (0.3-0.06)*1000/18=13.3kmol/h になると思います。
(2) 13.3kmolの水分を奪うのに必要な含湿空気量x(kmol)を考えると、
乾燥器出口の水蒸気のモル分率=(0.06x+13.3)/(x+13.3)=0.300 より、x=38.8kmol/h
(3) リサイクルされる空気量をx(kmol)、
これと混合される外気の水蒸気のモル分率は0.014だから、
入口の水蒸気のモル分率={0.300x+0.014*(38.8-x)}/38.8=0.06 より、
x=6.24kmol/h

お礼

ありがとうございます。分かりやすく解説までしてくださって、本当に助かりました。