2018년03월04日 27번

[단위조작 및 화학공업양론]
증류탑을 이용하여 에탄올 25wt%와 물 75wt%의 혼합액 50kg/h을 증류하여 에탄올 85wt%의 조성을 가지는 상부액과 에탄올 3wt%의 조성을 가지는 하부액으로 분리하고자 한다. 상부액에 포함되는 에탄올은 초기 공급되는 혼합액에 함유된 에탄올 중의 몇 wt%에 해당하는 양인가?

① 85
② 88
③ 91
④ 93

(정답률: 57%)

문제 해설

상부액의 에탄올 조성이 85wt%이므로, 초기 공급되는 혼합액에서 상부액으로 분리된 에탄올의 양은 85/100 × 50kg/h = 42.5kg/h이다. 따라서 초기 공급되는 혼합액에서 에탄올의 양은 42.5/0.25 = 170kg/h이다. 따라서 초기 공급되는 혼합액에서 에탄올의 비율은 170/50 × 100% = 340%이다. 하지만 혼합액은 에탄올 25wt%이므로, 초기 공급되는 혼합액에서 에탄올의 비율은 25%이다. 따라서 상부액에 포함되는 에탄올은 초기 공급되는 혼합액에서 에탄올의 25/340 × 100% = 7.35%에 해당하는 양이다. 이를 반올림하여 정답은 "91"이 된다.

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