Teori Flashcards
Värmebalansen för en industningseffekt kan under vissa förhållande approximeras med följande uttryck:
Sdelta_H_vap,s=Vdelta_H_vap,v
Vilka föutsättningar måste gälla för att oanvstående uttryck skall kunna användas?
God värmeekonomi måste kunna antas –> följande måste kunna antas
- Kokvarmt tillflöde
- Försumbara kokpunktsförhöjningar
- Tillståndets entalpi är jämförbar med koncentrerad lösning, dvs h_F ungefär lika med h_L
Varför är medströmskoppling vid flereffektindunstning lämpligt då man önskar koncentrera en temperaturkänslig lösning?
Eftersom högre koncentration går mot lägre temperatur?
Vad är för- och nackdelar med konvektionstorkar i jämförelse med konduktionstorkar?
Fördelar:
- Hög energieffektivitet
- Ej så effektiv transport (värmeöverföring) till en gas
Nackdelar:
- Risk för lokal överhettning i godset
- Svårare att temperaturreglera
- Dyrare
Varför följer ett idealt torksteg en våttemperaturlinje? Motivera utifrån begreppen ideal tork och våttemperaturjämvikt.
Ett idealt torksteg innebär att torkgodset är uppvärmt till T_w så att energin endast tas från luften, dvs våttemperatursjämvikt råder. Idealt torksteg innebär även att det inte sker energiförluster vilket leder till våttemperaturjämvikt kommer att fortsätta råda genom hela torkningen.
Beskriv funktionen hos en platt- och ramfilterpress.
Satsvist filter. Filterduksklädda plattor pressar ihop med ramar så att inneslutningar bildas, där filterkakan ansamlas. Suspensionen går in underifrån för bättre kakbildning.
Är det vid vätska-vätskaextraktion en fördel om fördelningskonstanten för extraherbar komponent mellan faserna är stor?
Om K ökar så ökar koncentrationen A i extrakfasen vilket är hela syftet med vätska-vätskaextraktion.
Är det vid vätska-vätskaextraktion en fördel om densitetsskillnaden mellan extrakt- och raffinatfas är liten?
Nej, densitetsskillnad mellan vätskefaserna är en nödvändighet för både stegvisa och kontinuerliga operationer, så liten densitetsskillnad är ej fördelaktigt.
Är det vid vätska-vätskaextraktion en fördel om minimal löslighet av lösningsmedlet i den “inerta” komponenten?
Ja, då kommer koncentrationen av A att öka i exaktfasen.
Är det vid vätska-vätskaextraktion en fördel om viskositeten för lösningsmedlet är hög?
Nej, viskositeten ska vara så låg som möjligt för att underlätta handhavande och förvaring.
Vilka fördelar respektive nackdelar kan man identifiera med vätska-vätskaextraktions-kolonner med rörliga delar. Ange två av vardera.
Fördelar:
- Bra fördelning
- Rimliga kostnader
- Uppskalning av produktion är relativt enkelt
Nackdelar:
- Begränsad genomströmning om densitetsskillnaden är liten
- Kan ej hantera emulgerande system
- Kan ej hantera högt flödesförhållande
Vilken typ av indunstare skall du välja att använda för en lösning som har en hög viskositet?
Tvångscirkulationsindunstare.
Vilken typ av indunstare skall du välja att använda för en lösning som är temperaturkänslig?
Fallfilmsindunstare.
Visa hur du på ett enkelt sätt kan uppskatta förlusterna i ett torksteg.
Du kan sätta in tillstånden i ett mollierdiagram och kolla hur mycket linjen som representerar torkning avviker från våttemperatur-linjen (lutningen), då ett idealt torksteg alltid följer våttemperatur-linjens lutning.
Du ska torka ett torkgods som blir klibbigt när det torkar, och som dessutom avger hälsovådliga ångor när vätskefasen avdunstar. Välj lämplig torkutrustning för detta ändamål.
Valstork, den flytande pastan skvätts upp på ånguppvärmda valsar. Det som fastnar torkar och skavs av mha knivblad i form av ett torrt pulver.
Varför bör inte filtrering vid konstant tryckfall tillämpas om det kan uppstå problem i inledningsskedet av filtreringen?
Det blir ingen bra kakbildning och flödet är för stort, vi vill att kakan ska vara jämn. Tänk tetris.
Beskriv kortfattat hur ett bandfilter fungerar.
Bandfilter är ett kontinuerligt filter där filtrat sugs genom ett rullband som transporterar suspensionen.
Vad är skillnaden mellan suspensions- respektive perkolatorlakning?
Suspensionslakning har rörlig bädd och perkolatorlakning har fast bädd. När man har för grova partiklar är det bättre med perkolatorlakning.
Vid lakning förbehandlas det fasta materialet innan lakningsoperationen, varför?
Partikelstorlek, man vill ha uniform partikelstorlek så att alla “blir klara” samtidigt.
Ge förslag och beskriv kortfattat funktionen på vätska-vätskaextraktionsutrustning lämplig för fall där separationskraven är mycket höga och golvutrymmet är begränsat.
En packad kolonn med oscillerande pulsering. Den packade kolonnen fungerar som en destillationskolonn. Pulserna gör att faserna blandas så att bättre kontakt och masstransport erhålls. Kolonnen blir hög, men kan vara smal. (motström)
Ge förslag och beskriv kortfattat funktionen på vätska-vätskaextraktionsutrustning lämplig för fall där separationskraven är mycket höga och där ej alltför hög utrustning kan installeras.
Mixer-settler, faserna mixas så att en suspension uppstår. Densitetskillnad gör sedan att faserna separarer i en “settling vessle” (medström).
Ge förslag och beskriv kortfattat funktionen på vätska-vätskaextraktionsutrustning lämplig för fall där separationskraven är låga.
En spraykolonn, som en packad kolonn, fast utan packmaterial, därför sämre masstransport mellan faserna. “Ingen använder den fast den är billig” - sep.boken
(motström)
Redogör för den fundamentala skillnaden mellan fri och hindrad sedimentering.
Vid hindrad sedimentering är partikelkoncentrationen så hög att partiklarna påverkar varandra under sedimentationsförloppet. Vid fri sedimentering är partikelkoncentrationen lägre så partiklarna påverkar inte varandra i suspensionen.
Kokpunktsförhöjning för med sig att avdunstad ånga är överhettad.
- Beskriv fenomenet kokpunktsförhöjning
- Innan denna ångan används som värmande medium i nästa effekt mättas denna. Hur och varför görs detta?
Ämnet som är löst interagerar med molekylerna i lösningsmedlet. Detta gör att evaporering kräver mer energi och kokpunkten höjs.
Man injicerar kondensat från indunstaren, blandningen av kondensat med överhettad ånga ger mättad ånga.
Beskriv funktionen hos en fallfilmsindunstare.
Feeden leds in i toppen och sprids som en film på insidan av tuberna. Tuberna värms av ånga på utsidan. I botten tas kondensat ut och förångat lösningsmedel separerar från koncentrat lut.
