Teorifrågor

Question 1

Vilka typ av indunstare skulle du välja att använda för följande lösningar;
a) Lösningen som ska indunstas har en hög viskositet.
b) Lösningen som ska indunstas är temperaturkänslig.

Question 2

Värmebalansen för en indunstningseffekt kan under vissa förhållanden
approximeras med uttrycket
S·∆HVAP,S = V·∆HVAP,V
S är flödet av värmande ånga, ∆HVAP,S dess ångbildningsvärme, V ångflödet från
indunstaren och ∆H VAP,V dess ångbildningsvärme.
Under vilka förutsättningar är ovanstående värmebalans giltig?

Question 3

Vad händer med den relativa fuktigheten om skillnaden mellan torr och våt
temperatur ökar? Varför?
Ange också hur denna ändring påverkar avdunstningshastigheten vid torkning.

Question 4

Visa hur du på ett enkelt sätt kan uppskatta förlusterna i ett torksteg

Question 5

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.

Question 6

Vad innebär filtermediets motstånd, Rm? Beskriv vad som karakteriserar en
filterkaka när detta motstånd kan anses försumbart vid filtreringsberäkningar

Question 7

Varför bör inte filtrering vid konstant tryckfall tillämpas om det kan uppstå
problem i inledningsskedet av filtreringen

Answer 7

I början av filtrering är inte omständigheterna stabila/konstanta pga att filterkakaninte har hunnit bildats ordenligt. När filterkakan bildat ett lager så blir omständigheterna mer stabila/konstanta

Question 8

Namnge ett valfritt kontinuerligt filter, och beskriv dess funktion, kortfattat
men tydligt.

Answer 8

Trumfilter. Består av en cylindrisk trumma som snurrar i en suspension. suger vätska genom trumman -> drar upp massa som fastnar på ytan och sedan torkas. Därefter skrapas den av.

Question 9

Vad är skillnaden mellan suspensions- respektive perkolatorlakning?

Answer 9

Perkolatorlakning: lösningsmedel tillsat till fast ämne (stora partiklar). Lösningsmedlet får passera det fasta ämnet flera gånger.
Suspension: Fast ämne (små partiklar/finfördelat) tillsatt till lösningsmedel

Question 10

Vid lakning förbehandlas det fasta materialet innan lakningsoperationen!
Varför?

Question 11

Ge förslag på vätska-vätskaextraktionsutrustning lämplig för fall där separationskraven är mycket höga och golvutrymmet är begränsat.

Question 12

Ge förslag på vätska-vätskaextraktionsutrustning lämplig för fall där separationskraven är mycket höga och där ej alltför hög utrustning kan
installeras

Question 13

Ge förslag på vätska-vätskaextraktionsutrustning lämplig för fall där separationskraven är låga.

Question 14

Redogör för den fundamentala skillnaden mellan fri och hindrad sedimentering

Question 15

Varför är medströmskoppling vid flereffektindunstning lämpligt då man önskar
koncentrera en temperaturkänslig lösning?

Question 16

1. En luftmassa med en temperatur på 30°C och en relativ fuktighet på 50 % tillförs en
   liten mängd vatten i form av ånga med en temperatur på 50°C. Hur ändras luftens
   tillstånd (temperatur och entalpi)?
2. Hur skulle luftens tillstånd ändras om det tillförda vattnet istället var i form av
   vätska med samma temperatur (50°C)?
   Detaljerade beräkningar behövs inte, men du måste motivera svaret genom att skissa
   förändringarna i ett schematiskt Mollierdiagram.

Answer 16

1. Energi tas från luften för att förånga vätskan, alltså nedkylning av luften trots att entalpin ökar

Question 17

Vad är för- och nackdelar med konvektionstorkar i jämförelse med
konduktionstorkar?

Question 18

Varför följer ett idealt torksteg en våttemperaturlinje? Motivera utifrån
begreppen ideal tork och våttemperaturjämvikt.

Question 19

Hur ändras filtreringsmotståndet,
av, vid filtrering av ett finkornigt material
om stora partiklar blandas in i suspensionen? Motivera.

Question 20

Namnge ett satsvis filter och beskriv kortfattat dess funktion.

Question 21

Är det vid vätska-vätskaextraktion en fördel om:
a) Fördelningskonstanten för extraherbar komponent mellan faserna är stor
b) Densitetsskillnaden mellan extrakt- och raffinatfas är liten
c) Minimal löslighet av lösningsmedlet i den ”inerta” komponenten
d) Viskositeten för lösningsmedlet är hög
Motivera svaren kortfattat!

Question 22

Vilka fördelar respektive nackdelar kan man identifiera med vätska-
vätskaextraktions-kolonner med rörliga delar. Ange två av vardera.

Question 23

En kontinuerligt arbetande förtjockare drivs underbelastad! Hur påverkas dess
driftlinjer i en cv-c-kurva, om förtjockarens belastning ökas med bibehållen
sedimentkoncentration så att förtjockaren till slut arbetar vid maximal kapacitet och
att andelen fasta partiklar i den klarnade vätskan är försumbar. Komplettera din
skriftliga sammanfattning med ett illustrerande diagram och motivera ditt svar!

Question 24

Beskriv fenomenet kokpunktsförhöjning

Question 25

Kokpunktsförhöjning för med sig att avdunstad ånga är överhettad!
Innan denna ånga används som värmande medium i nästa effekt mättas denna!
Hur och varför görs detta?

Question 26

Beskriv funktionen hos en fallfilmindunstare och komplettera beskrivningen med en
skiss!

Question 27

Varför torkar målarfärg långsammare i ett tropiskt klimat när det är regnperiod?

Question 28

Vilka är förutsättningar för att ett torksteg i en konvektionstork ska kunna
räknas som idealt? Vad innebär detta för processkurvan inritad i ett
Mollierdiagram? Motivera!

Question 29

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

Question 30

Om du ändrar utspädningen i en suspension som ska filtreras, ändras också
tiden det tar för en filtercykel att slutföras. Är ändring proportionell mot J eller
mot 1/J, om kakans egenskaper inte ändras? Motivera.

Question 31

Du är intresserad av att rena en vätska från partiklar. Om partikelhalten är
mindre än 1 mass-%, vilket filter skulle då vara lämpligt? Motivera.

Question 32

Redogör för hur lakgodsets och lakmedlets tillstånd och egenskaper påverkar
lakningsförloppet!

Question 33

Vilken inverkan har trycket på vätska-vätskajämvikten vid extraktion? Motivera
svaret!

Question 34

Vid vilken temperatur arbetar vätska-vätskaextraktionsutrustningar vid
vanligtvis?
Motivera svaret!

Answer 34

används ofta för temperaturkänsliga komponenter. Därför inom ett litet temperaturintervall

Question 35

Man kan utnyttja McCabe-Thieles metod vid bestämning av antalet ideala
extraktionssteg för en vätska-vätskaextraktionsprocess. Under vilken förutsättning?

Question 36

Beskriv funktionen hos en tubulär centrifug!

Question 37

Hur kan kapaciteten påverkas hos en sedimentationsutrustning där separationen
sker i ett centrifugalfält?

Question 38

Vid indunstning diskuteras “skenbart värmeöverföringstal”. Varför benämns
värmeöverföringstalet skenbart?

Question 39

Varför har våttemperaturisotermerna nästan samma lutning som isentalperna?

Question 40

Vad händer med torkhastigheten i en konvektiv tork när torkluften närmar sig
mättnad? Motivera.

Question 41

Beskriv kortfattat hur en rotertork fungerar. Vad är kraven på ett material som ska kunna torkas i den? Är den konvektiv eller konduktiv?

Question 42

Du har två typer av partiklar som ska filtreras i olika utrustningar i en process:
en typ som kan anses vara sfärisk, och en typ som är mera oregelbunden och
avlång. Om partiklarna har samma storlek, vilken av de två typerna ger då
störst specifikt filtreringsmotstånd, αav ?

Question 43

Hur förändras filtreringskapaciteten i ett filter om temperaturen ändras?
Varför?

Question 44

Ange vilka förutsättningar som gäller för att ett lösningsmedel skall kunna användas
vid vätska-vätskaextraktion.

Question 45

Beskriv i text, kompletterat med en figur, funktion och uppbyggnad hos en Mixer-
Settler.

Question 46

Beskriv i text kompletterat med en figur en lamellseparators funktion och
uppbyggnad samt förklara dess fördel jämfört med en konventionell förtjockare.

Question 47

Vad menas med att utgående strömmar är i jämvikt för ett lakningssteg. Förklara
i text och visa hur detta kan illustreras i ett triangeldiagram.

Question 48

En olja ska utvinnas från en viss sorts nötter. Ett steg i den process är lakning.
Till detta krävs ett lösningsmedel. Vad bör man ta hänsyn till vid valet av
lösningsmedel?