蒸発量が280kg/hの炉筒煙管ボイラーに塩化物イオン濃度が15mg/Lの給水を行い、20kg/hの連続吹出しを行う場合、ボイラー水の塩化物イオン濃度の値は、次のうちどれか。
なお、Lはリットルである。
正答3
解説
正解は3です。
連続吹出しを行うボイラーで、ボイラー水の塩化物イオン濃度を求める計算問題です。
塩化物イオンは蒸気にほとんど移行しないため、給水で入る量と吹出しで出る量が等しくなると考えます。
【計算】
給水量は、蒸発量と吹出し量の和で、280＋20＝300kg/hです。
水の密度を1kg/Lとみなすと、給水量は300L/h、吹出し量は20L/hです。
給水で入る塩化物イオンは、300L/h×15mg/L＝4,500mg/hです。
吹出しで出る塩化物イオンは、ボイラー水の濃度をCとして、20L/h×C（mg/L）です。
20×C＝4,500より、C＝4,500÷20＝225mg/Lです。
【選択肢別解説】
1：× 195mg/Lは、計算結果の225mg/Lより小さく誤りです。
2：× 210mg/Lは、給水量を蒸発量の280L/hのまま計算した値（280×15÷20）です。
給水量には吹出し量20L/hを足す必要があります。
3：○ 物質収支から求めた225mg/Lと一致します。
4：× 350mg/Lは、計算結果より大きく誤りです。
5：× 400mg/Lは、計算結果より大きく誤りです。
【ポイント】
ボイラー水の濃度＝給水の濃度×給水量÷吹出し量です。
給水量は「蒸発量＋吹出し量」であることを忘れないようにします。