चीमिकल इंजीनियरिंग विषय से संबंधित 2011 के वास्तविक प्रश्न, दोपहर के सत्र में 13वाँ प्रश्न
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नमस्ते, प्रोफेशनल केमिकल इंजीनियरिंग विषय से संबंधित 2011 के परीक्षा पत्र में दिए गए प्रश्नों में से 13वाँ प्रश्न है – डिस्टिलेशन टॉवर के क्षेत्रफल की गणना। क्षेत्रफल = टॉवर प्लेटों पर बुलबुलों का क्षेत्रफल + 2 × तरल पदार्थ के प्रवाह हेतु उपयोग में आने वाली नलियों का क्षेत्रफल। यह सूत्र कहाँ मिल सकता है? केमिकल इंजीनियरिंग संबंधी पाठ्यपुस्तकों एवं परीक्षा सामग्रियों में तो यह सूत्र नहीं मिल रहा है।
इस प्रश्न में कोई समस्या है; मेरी राय में इसका उपयोग नहीं किया जा सकता। ऐसे में तो “फैन-पॉइंट स्पीड” की आवश्यकताएँ ही पूरी नहीं हो पाएंगी। वास्तव में, इसके लिए कोई सही सूत्र ही नहीं मिल रहा है।
कृपया 11वें वर्ष की दोपहर के सत्र में दिए गए प्रश्नों में से पहला एवं दूसरा प्रश्न बताइए। दूसरे प्रश्न में, “पुनर्प्राप्ति दर” एवं “m” के बीच का संबंध कहाँ से आता है? पहले प्रश्न का उत्तर निकालते समय क्या 1 घटाना होगा? वैसे, इंटरनेट पर दिया गया 17.5 का आंकड़ा भी सही नहीं है, है ना?
पहले प्रश्न में 1 को घटाना है, क्योंकि रीबॉयलर भी एक “सैद्धांतिक प्लेट” ही है। इस प्रश्न को हल करने का तरीका सही है। उत्तर के अनुसार, टॉवर के ऊपरी हिस्से में प्रोपेन की मात्रा 0.1 होनी चाहिए।； दूसरे प्रश्न में कोई समस्या नहीं है; सूत्रों का उपयोग वैसे ही किया जाए, और दिए गए आंकड़ों को उन सूत्रों में रखकर ही गणना की जा सकती है।
क्या सैद्धांतिक प्लेट में रीबोइलर शामिल नहीं होता? प्रश्न में इस टॉवर की न्यूनतम सैद्धांतिक प्लेटों की संख्या पूछी गई है; टॉवर के अंदर की जानकारी आदि नहीं दी गई है। यह बात समझ में नहीं आ रही है। टॉवर के ऊपरी हिस्से में तो कूलिंग/कंडेनसर भी है… इसे “डिस्टिलेटर” भी कहा जा सकता है। ऐसी स्थिति में तो संख्या में 2 की कमी होनी चाहिए, है ना? इसे कैसे जाँचा जाए?
न्यूनतम सैद्धांतिक प्लेटों की संख्या में रीबॉयलर एवं डिस्टिलेटर को शामिल नहीं किया जाता है। कुछ प्रश्नों में स्पष्ट रूप से रीबॉयलर एवं डिस्टिलेटर को भी शामिल करने के लिए कहा गया होता है; ऐसी स्थिति में उन्हें तो घटा ही देना होगा। आपसे एक और सवाल पूछता हूँ… 12वें वर्ष की विशेषज्ञता संबंधी परीक्षा में सुबह के समय 32 सवाल थे, कृपया उन्हें देखिए।
12 वर्षों के व्यावसायिक ज्ञान से संबंधित 32 प्रश्नों के लिए, मेरे द्वारा प्राप्त अंक 77 हैं।
इसकी गणना कैसे की गई? क्या आप गणना की प्रक्रिया दिखा सकते हैं?
कल आपको जवाब दूँगा, कल सुबह ही इसे पूरा कर दूँगा… फिलहाल इसे देखना बंद कर दीजिए।
यह प्रश्न काफी जटिल है; इसका समाधान संवहनीय ऊष्मा-स्थानांतरण संबंधी गुणांकों के उपयोग से किया जाता है। इसके बारे में “गाइडलाइन्स” के खंड 4.3.2.1, P265 (पुराना संस्करण) में विस्तार से बताया गया है। दूसरे शब्दों में, एकल परत में होने वाली ऊष्मा-हस्तांतरण दर, तरल पदार्थ के तापमान एवं दीवार के तापमान से संबंधित है। अब, जब हमें ऊष्मा-हस्तांतरण दर, फिल्म-गुणांक, तरल पदार्थ के इनपुट/आउटपुट तापमानों का पता है, तो यही पर्याप्त है। लॉगरिदमिक औसत तापमान के आधार पर मेरी गणना के अनुसार यह 91°C है; जबकि अंकगणितीय औसत के आधार पर यह लगभग 82°C है।
आपके द्वारा बताया गया यह सूत्र स्पष्ट रूप से लिखा नहीं गया है; हालाँकि, किताबों में इसका उल्लेख अप्रत्यक्ष रूप से तो मौजूद ह विस्तारपूर्वक जानकारी हेतु, चेन मिनहेंग की पुस्तक “रसायन विज्ञान के सिद्धांत”, दूसरा खंड, पृष्ठ 123 देखें। स्क्रीन प्लेट टॉवर में प्लेटों की व्यवस्था के बारे में। लेकिन मुझे समझ नहीं आ रहा है… इसके लिए तो “लिक्विड फ्लो रेट” को ही ध्यान में रखना चाहिए। अगर इसी तर्क के अनुसार सोचा जाए, तो इसका इन क्षेत्रों से कोई संबंध ही नहीं होना चाहिए। हाथ में लिखे गए उत्तर भी संक्षिप्त हैं; उन्हें समझा नहीं जा सका। यदि आप इसका समाधान जानते हैं, तो क्या आप मुझे विस्तार से बता सकते हैं?