Kütle ve Enerji Denklikleri Dersi Hazırlık Soruları ( Prof. Dr. Ayhan TOPUZ )

KÜTLE VE ENERJİ DENKLİKLERİ DERSİ HAZIRLIK SORULARI

1. %30’luk potasyum nitrat çözeltisi 1000kg/sa debi ile bir buharlaştırıcıya girerek burada geri dönüş yapan çözelti ile karıştırılmaktadır ve saatte 596 kg su buharlaştırılmaktadır. Böylece 80°C’de doygun potasyum nitrat çözeltisi elde edilmektedir. Bu çözelti bir kristalizatöre girerek burada 30°C’ye kadar soğutulmaktadır. Bu işlem sonunda bir miktar potasyum nitrat kristal halinde ayrılmaktadır. Arta kalan çözeltinin bir miktar kısmı temizlik amacıyla dışa atılmakta, kalan çözeltiye geri dönüş yapmaktadır. (Çözünürlükler 30°C : 45.8 kg KNO /100 kg su 80°C: 169kg KNO /100 kg su) 3 3 a. Bir saatte geri dönüş yapan çözelti kütlesini (cevap: 147 kg) b. Bir saatte elde edilen potasyum nitrat kütlesini (cevap: 253 kg NO ) 3 c. Bir saatte dışa atılan çözelti kütlesini hesaplayınız (cevap: 151 kg) 2. Bir sodyum karbonat çözeltisi 1000 kg/sa debi ile bir buharlaştırıcıya girmekte, burada geri dönüş yapan akım ile birleştirildikten sonra bir miktar su buharlaştırılarak 30°C’de doygun hale getirilmektedir. Bu doygun çözelti bir kristalizatörde 10°C’ye kadar soğutulmaktadır. Bu ,işlemler sonunda saatte 858 kg Na CO .10H O kristalleri ayrılmaktadır. Kristalizatörden çıkan doygun çözeltiden saatte 45 kg’ı temizlik 2 3 2 amacıyla dışarı atılmakta ve kalan çözeltiye tekrar geri dönüş yaptırılmaktadır. Buna göre; (Çözünürlükler 10°C’de 12.5kg Na CO /100 kg su 30°C’de 38.8 Na CO /100 kg su) 2 3 2 3 a. Sodyum karbonatın %kaçı kristal halinde ayrılmıştır (cevap: %97.8) b. Bir saatte kaç kg su buharlaştırılmıştır (cevap: 367 kg) c. Bir saatte kaç kg çözelti geri dönüş yaptırılmıştır (cevap: 273 kg/h). 3. Kütlesel olarak %0.2 oranında safsızlık içeren bir amonyum sülfat tuzu saatte 1000 kg’lık debi ile çözme tankına girmektedir. Burada saatte 250 kg su katılarak ve geri dönüş akımı ile de birleştirilerek ısıtılmakta, böylece 90°C’de doygun hale getirilmektedir. Bu doygun çözeltibir kristalizatöre gönderilerek burada 0°C’ye kadar soğutulmakta ve saf amonyum kristalleri elde edilmektedir. 0°C’de kristalizatörden çıkan doygun çözeltinin bir kısmı temizlik amacıyla dışarı atılmakta, kalan kısmı ise çözme tankına geri gönderilmektedir. Dışarı atılan özelti içinde %1 oranında inert bulunmaktadır. Buna göre; Çözünürlükler 0°C’de 70.6 kg (NH ) SO /100 kg s u 90°C’de 99.3 kg (NH ) SO /100 kg s u) 4 2 + 4 2 + a. 1 saatte temizlik amacıyla dışarı atılan çözelti kütlesini (cevap: 200 kg) b. 1 saatte elde edilen amonyum sülfat kristali kütlesini (cevap: 916 kg) c. 1 saatte geri dönüş yapan çözelti kütlesini hesaplayınız (cevap: 4823 kg). 4. 1000 kg KCl yeterli miktarda su içinde çözülerek 90°C’de doygun çözelti haline getiriliyor. Bu çözelti 20°C’ye soğutuluyor. a. Çözelti için gerekli su kütlesini (cevap: 1852 kg su) b. Elde edilen kristal kütlesini hesaplayınız (cevap: 370 kg) c. Eğer soğutma sırasında çözeltide %5 buharlaşma kaybı söz konusu ise, elde edilen kristal kütlesini hesaplayınız (cevap: 419 kg KCl)) (NOT: Çözünürlükler 20°C’de 34 kg KCl/100 kg su, 90°C’de 54 kg KCl/100 kg su)

5. %4’lük bir NaCl çözeltisi mevcuttur. Çözelti konsantrasyonunun %5olması için; a. Çözelti içinde bulunan suyun % kaçı buharlaştırılmalıdır (cevap: %20.8) b. 100 kg çözelti içine kaç kg NaCl katılmalıdır (cevap: 1,05 kg NaCl) 6. Soya tohumları hekzan ile ekstrakte edilerek soya yağı elde edilecektir. Lapa haline getirilmiş soya tohumları bileşiminde %18.6 yağ, %69 katı madde ve %12.4 su bulunmaktadır. Ekstraksiyon işleminden sonra dışarı atılan küspe içinde %0.8 yağ, %87.7 katı madde ve %11.5 nem bulunmaktadır. Ekstraktöre 100 kg soya lapası içinde %1 yağ içeren 100 kg hekzan gönderilmiş olduğuna göre, elde edilen yağ çözeltisinin kütlesel yüzdesini hesaplayınız (cevap: %18,97) 7. Bir evaporatör şekerkamışından ekstrakte edilen şeker çözeltisini konsantre etmek için kullanılmaktadır. Günde 10000 kg ve %38 şeker içeren çözelti %74 şeker içerecek şekilde konsantre edilmektedir. Bir gün sonunda üretilen %74 şeker içeren çözelti ve uzaklaştırılan su miktarını hesaplayınız. 8. Tapyoka aroması birçok ülkede ekmek ve benzeri ürünlere katkılanan bir aromadır. Bu amaçla tapyoka meyveleri kurutularak su içeriği %66’dan %5’e düşürülmekte ve daha sonra öğütülerek toz haline dönüştürülmektedir. 5000 kg/sa toz ürün elde edebilmek için kurutulması gereken meyve ve uzaklaştırılması gereken su miktarını hesaplayınız.

Kaynak: http://gida.muhfak.akdeniz.edu.tr/_dinamik/31/380.pdf

2 Yorum

  1. Rabia1227.

    bu sorularrın cevapları
    Kütle ve Enerji Denklikleri

Bir cevap yazın