貯槽・塔・熱交換器(特別) 練習問題・演習問題

練習問題

問1.プロパンやブタン等を常温高圧状態で液化させて貯蔵する丸い貯槽を何というか。

解答:球形貯槽

問2.冷・断熱材としてパーライト※1が用いられ、内槽と外槽に入れられる貯槽を2つ答えなさい。

解答:二重殻式円筒形低温貯槽、二重殻式平底円筒形低温貯槽

問3.回分式とも言われ、投入、反応、回収等の各工程が分かれて、それらをセットとして回数として数えられる反応器を何というか。

解答:バッチ式反応器

問4.触媒が固定された層にあり、気体・液体を流して反応させる装置を何というか。

解答:固定床式反応器

問5.触媒が可動可能な反応器を答えよ。

解答:流動床式反応器

問6.構造が管であるため、滞留時間が短く、反応性(反応速度)が高い場合に用いられる反応器を答えよ。

解答:菅式反応器

問7.円筒形の外壁に複数の管を取り付け、流体を入れることで熱交換を行う熱交換器を何というか。

解答:多管式円筒形熱交換器

問8.直径の異なる2つのチューブを外側と内側の2重に組み合わせたシンプルな構造の熱交換器を何というか。

解答:二重管式熱交換器

問9.複数の板状のヒート交換部材を組み合わせて構成される熱交換器を何というか。

解答:プレート式熱交換器

演習問題

 次の各問いに対して正しいかどうか答えなさい。また、誤っている場合、誤りの部分を正しく直しなさい。

問1.横置円筒形貯槽は、構造が単純で製作も容易であるが、比較的大容量のLPガス、液化アンモニア、液化塩素などの貯槽として広く使用される。

解答:誤り 大容量 → 小容量
解説:円筒形貯槽は、縦置き、横置きに関わらず、小容量の貯蔵に用いられます。

問2.二重殼式円筒形貯槽は、コールドエバポレータ (CE) の貯槽として用いられ、内槽と外槽にはパーライト粒が使用される。

解答:正しい
解説:パーライト粒は断熱材として用いられ、真空状態にするのが一般的です。また、低温脆性対策として、内側にオーステナイトステンレス鋼を用います。

問3.単殻式球形貯槽は、天然ガスなどの圧縮ガス、あるいはプロパン、 ブタンなどの液化ガスを常温高圧で大容量貯蔵するのに適していない。

解答:誤り 適していない。 → 適している。
解説:常温高圧(常圧)で大量保存するのに用いられています。

問4.球形貯槽には単殻式と二重殻式があり、二重殻式球形貯槽の内槽には炭素鋼が使用される。

解答:誤り 内槽 → 外槽 or 炭素鋼 → オーステナイトステンレス鋼
解説:球形貯槽の二重殻式は、低温液化ガスの貯蔵に用いられます。

問4.バッチ式反応器には、容器を回転させるものや攪拌翼によって反応を促進するものがある。

解答:正しい
解説:撹拌機付き反応器は、反応物を撹拌により均一に混ぜ合わせ、濃度および温度の均一化にします。

問5.吸着塔は蒸留塔と類似した構造で、液体または気体に含まれる特定成分を固体の吸着剤を用いて分離することができる。

解答:正しい
解説:吸着塔は、構造的には蒸留塔と類似していますが、分離方法は異なります。

問6.蒸留塔は、複数の成分からなる混合物を揮発性の違いを利用して分離する装置である。

解答:正しい
解説:蒸留による分離には混合液を沸騰させて分ける方法や空気を冷却して液化することで分離する方法等があります。

問7.固定床式反応器は、触媒を固定した状態にして、 触媒の間にガスを流通させて反応させるものである。

解答:正しい
解説:触媒を固定しない方法としては、流動床式反応器があります。

問8.多管円筒形熱交換器は、 熱交換する 2 流体を多数の伝熱管内と胴側にそれぞれ流し伝熱管を通じて熱交換を行うが、流体が異なると使用できない。

解答:誤り 異なると使用できない。 → 異なっても使用できる。
解説:外部流体と内部流体が直接接触しないため、異なる流体でも使用できます。

問9.二重管式熱交換器は、2流体間の熱エネルギー交換において、熱交換量が大きいプロセスに使用される。

解答:正しい
解説:内外の管の間に空間を取っているため、火災や爆発などの危険性が軽減されると共に、清掃が容易であるという特徴があります。

問10.プレート式熱交換器は、波形模様を刻んだ多数のプレートをガスケットなどを介して重ね合わせた構造になっている。

解答:正しい
解説:各プレート間を1枚おきに高温流体と低温流体を流すことで熱交換を行います。

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