ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΚΤΙΚΗ ΣΤΗΛΗ : Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής. Σκεφθείτε και δικαιολογήσετε τη σωστή απάντηση κάθε φορά)

Transcript

1 ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΠΟΣΤΑΚΤΙΚΗ ΣΤΗΛΗ : Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής (Σηµείωση: Σκεφθείτε και δικαιολογήσετε τη σωστή απάντηση κάθε φορά) Η απόσταξη στηρίζεται στη διαφορά που υπάρχει στη σύσταση ισορροπίας των συστατικών, τα οποία θέλουµε να διαχωρίσουµε, λόγω: 1) των διαφορετικών µοριακών θερµοτήτων ατµοποίησης, 2) των διαφορετικών µοριακών βαρών, 3) των διαφορετικών πτητικοτήτων, 4) των διαφορετικών πυκνοτήτων. Το πιο πτητικό συστατικό ανακτάται στην... και το λιγώτερο πτητικό παραµένει στο...: 1) επαναρροή & προϊόν πυθµένα, 2) επαναρροή & προϊόν κορυφής, 3) απόρριµµα & προϊόν πυθµένα, 4) προϊόν κορυφής & απόρριµµα. Στο τµήµα αναπόσταξης (πάνω τµήµα) της στήλης:... ενώ στο τµήµα εξάντλησης (κάτω):... 1) L = V, L = V 2) L < V, L > V 3) L > V, L > V 4) L > V, L < V Όταν σχεδιάζουµε τα βήµατα στη γραφική µέθοδο των McCabe-Thiele, οι κάθετες γραµµές που εκτείνονται από την καµπύλη ισορροπίας µέχρι τις γραµµές λειτουργίας παριστάνουν τη... 1) σύσταση ατµού σε ισορροπία, 2) σύσταση υγρού σε ισορροπία, 3) ισοζύγιο ενέργειας, 4) τίποτε από τα παραπάνω. Όταν η κλίση της γραµµής λειτουργίας του πάνω τµήµατος της στήλης αυξάνει, ο αριθµός των σταδίων... 1) µένει ο ίδιος, 2) µειώνεται, 3) αυξάνει, 4) θα φθάσει σε µέγιστο. Η σύσταση του προϊόντος πυθµένα (απόρριµα) θα πρέπει να βρίσκεται στην κλίµακα µεταξύ... και... 1) x f και x d, 2) 0 και x d, 3) 0 και x f, 4) 1 και x d. Σε µια υπάρχουσα αποστακτική στήλη ένα πιθανό µειονέκτηµα, αν τη λειτουργήσουµε µε µεγάλο λόγο επαναρροής, είναι...

2 1) µια χαµηλή σύσταση x w, 2) µια χαµηλή x d, 3) χαµηλές παροχές W και D, 4) υψηλά έξοδα λειτουργίας. Αν επιτρέψουµε τη σύσταση στον πυθµένα να πάρει µια µεγαλύτερη τιµή, αυτό µειώνει τον αριθµό των σταδίων, αλλά επίσης... 1) µειώνει την τιµή του q, 2) αυξάνει το D, 3) µειώνει το D, 4) όλα τα παραπάνω. Η ελάχιστη επαναρροή (R) έχει για αποτέλεσµα... 1) ελάχιστο αριθµό σταδίων, 2) βέλτιστο αριθµό σταδίων, 3) άπειρο αριθµό σταδίων, 4) ο αριθµός σταδίων δε σχετίζεται µε το R. Η υπόθεση που γίνεται στη µέθοδο των McCabe-Thiele, για την απόσταξη της αιθανόλης, απαιτεί ότι 18 g συµπυκνούµενου υδρατµού... 1) συµπυκνώνει 18 g αιθανόλης, 2) εξατµίζει 18 g αιθανόλης, 3) εξατµίζει 18 mol αιθανόλης, 4) εξατµίζει 46 g αιθανόλης. Σε µια στήλη µε τροφοδοσία εισερχόµενη στον κατάλληλο δίσκο... 1) τα στάδια πάνω από το δίσκο αυτό ενεργούν ως τµήµα εξάντλησης, 2) τα στάδια πάνω από αυτό ενεργούν ως τµήµα αναπόσταξης, 3) η τροφοδοσία πρέπει να είναι κορεσµένο υγρό, 4) η θέση του δίσκου τροφοδοσίας δεν επηρεάζει τις θέσεις των τµηµάτων αναπόσταξης και εξάντλησης. Στην ολική επαναρροή, ο λόγος της επαναρροής (και ο λόγος βρασµού) πλησιάζει: 1) µια αρνητική τιµή, 2) το 0, 3) το 1, 4) το άπειρο. Για να υπολογίσουµε τον πραγµατικό αριθµό των απαιτούµενων δίσκων για ένα δεδοµένο διαχωρισµό: 1) διαιρούµε το θεωρητικό αριθµό των δίσκων µε την κλασµατική απόδοση του δίσκου, 2) αφαιρούµε τη µονάδα (1) από τον υπολογιζόµενο µε το διάγραµµα αριθµό, 3) πολλαπλασιάζουµε το θεωρητικό αριθµό των δίσκων µε την κλασµατική απόδοση του δίσκου, 4) κανένα από τα παραπάνω. Μια αύξηση στο λόγο επαναρροής µειώνει τον αριθµό των σταδίων, αλλά επίσης... 1) µειώνει τις απαιτήσεις της στήλης για ενέργεια, 2) µειώνει την κλίση της γραµµής λειτουργίας για το κάτω τµήµα,

3 3) απαιτεί µια στήλη µε µεγαλύτερη διάµετρο, 4) αυξάνει την κλίση της γραµµής λειτουργίας για το κάτω τµήµα. Στο διάγραµµα McCabe-Thiele η τεταγµένη και η τετµηµένη είναι: 1) το µοριακό κλάσµα του Α στο υγρό και το µοριακό κλάσµα του Β στο υγρό, αντίστοιχα, 2) το µοριακό κλάσµα του Α στον ατµό και το µοριακό κλάσµα του Α στο υγρό, αντίστοιχα, 3) το µοριακό κλάσµα του Α στο υγρό και το µοριακό κλάσµα του Α στον ατµό, αντίστοιχα, 4) το µοριακό κλάσµα του Α στον ατµό και το µοριακό κλάσµα του Β στον ατµό, αντίστοιχα. Η θέρµανση της τροφοδοσίας σε µια στήλη µετακινεί τη βέλτιστη θέση του δίσκου της τροφοδοσίας... 1) δεν επηρεάζει τη θέση του δίσκου τροφοδοσίας, 2) πάνω ή κάτω ανάλογα µε το τί αποστάζει, 3) πάνω στη στήλη προς το συµπυκνωτή, 4) κάτω στη στήλη προς τον αναβραστήρα. Η καµπύλη ισορροπίας αναπαριστάνει όλα τα δυνατά ζεύγη συστάσεων υγρού και ατµού σε ισορροπία σε µια... 1) καθορισµένη θερµοκρασία, 2) καθορισµένη πίεση, 3) καθορισµένη θερµοκρασία και πίεση, 4) καθορισµένη σύσταση τροφοδοσίας. Αν µειωθεί η τιµή του q, η ποσότητα του υγρού που ρέει στο κάτω µέρος της στήλης µειώνεται. Εποµένως,... 1) αλλάζοντας το q δεν έχουµε επίδραση στην απαιτούµενη από τον αναβραστήρα θερµότητα, 2) η βέλτιστη θέση του δίσκου τροφοδοσίας µετακινείται προς τα πάνω, 3) περισσότερη θερµότητα θα πρέπει να προστεθεί στον αναβραστήρα, 4) λιγότερη θερµότητα θα πρέπει να προστεθεί στον αναβραστήρα. Στη χρησιµοποίηση της µεθόδου των McCabe-Thiele υποθέτουµε σταθερή µοριακή υπερροή. Η υπόθεση αυτή απαιτεί ότι... και... 1) οι µοριακές ενθαλπίες για την ατµοποίηση και των δυο ειδών είναι σταθερές και ίσες, ενώ η θερµότητα ανάµιξης και οι απώλειες της θερµότητας είναι αµελητέες, 2) οι µοριακές ενθαλπίες και των δυο ειδών είναι ποικίλες και η θερµότητα ανάµιξης αµελητέα, 3) οι αλλαγές θερµοκρασίας από στάδιο σε στάδιο είναι µεγάλες, 4) οι ενθαλπίες των ειδών είναι σταθερές και η θερµοκρασία ανάµιξης δεν είναι αµελητέα. Οταν σχεδιάζονται τα βήµατα στη µέθοδο McCabe-Thiele, οι οριζόντιες γραµµές ανάµεσα στην καµπύλη ισορροπίας και τις γραµµές λειτουργίας παριστάνουν...

4 1) ισοζύγια ενέργειας, 2) σύσταση του υγρού σε ισορροπία, 3) σύσταση του ατµού σε ισορροπία, 4) κανένα από τα παραπάνω. Η ψύξη της τροφοδοσίας µιας στήλης µετακινεί τη βέλτιστη θέση του δίσκου τροφοδοσίας... 1) κάτω στη στήλη, προς τον αναβραστήρα, 2) πάνω προς το συµπυκνωτή, 3) δεν επηρεάζει τη θέση του δίσκου τροφοδοσίας, 4) πάνω ή κάτω ανάλογα µε ποια ουσία αποστάζει. Για να υπολογίσουµε την τιµή του q χρειάζεται να κάνουµε ένα ισοζύγιο ενέργειας γύρω από... 1) τον αναβραστήρα, 2) όλη τη στήλη, 3) το συµπυκνωτή, 4) το δίσκο τροφοδοσίας. Η κλίση της πάνω γραµµής λειτουργίας είναι ίση µε... 1) L / V, 2) R / (R + 1), 3) L / (L + D), 4) όλα τα παραπάνω. Στην ολική επαναρροή,... 1) απαιτείται ένας ελάχιστος αριθµός σταδίων, 2) οι γραµµές λειτουργίας έχουν κλίση 1, 3) δε λαµβάνουµε προϊόν κορυφής, 4) όλα τα παραπάνω. Για να µετακινηθεί το σηµείο τοµής των γραµµών λειτουργίας κοντύτερα στην καµπύλη ισορροπίας, ο λόγος επαναρροής (R) θα πρέπει να... 1) αυξηθεί, 2) µειωθεί, 3) η µετακίνηση είναι ανεξάρτητη του R, 4) να µην ξεπερνά το 0. Η συνθήκη στην οποία απαιτείται άπειρος αριθµός σταδίων είναι εκείνη στην οποία έχουµε: 1) ενδιάµεση υπερροή, 2) ολική επαναρροή, 3) ελάχιστη επαναρροή, 4) αποστράγγιση της στήλης. Όταν ο λόγος βρασµού, R b = V / W (που είναι παρόµοιος µε αυτόν της επαναρροής µε την εξαίρεση ότι αναφέρεται στο κάτω µέρος της στήλης), µειώνεται, τότε η κλίση της κάτω γραµµής λειτουργίας (L / V ): 1) µένει η ίδια, 2) µειώνεται,

5 3) αυξάνει, 4) δεν ξεπερνά το 1. Η µέθοδος McCabe-Thiele για το γραφικό υπολογισµό πολλαπλών σταδίων µπορεί να χρησιµοποιηθεί... 1) µόνο στην απορρόφηση αερίων, 2) µόνο στη δυαδική απόσταξη, 3) πιθανά στην ιονανταλλαγή, 4) για όλες τις παραπάνω διεργασίες διαχωρισµού.