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2012 की व्यावसायिक परीक्षा का प्रश्न संख्या 22: (एक ऑर्गेनिक सिलिकॉन संयंत्र में HCl युक्त दो प्रकार की गैसें उत्पन्न होती हैं।)

2016-08-27View Original

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22. किसी ऑर्गेनिक सिलिकॉन उत्पादन संयंत्र में उत्पादन प्रक्रिया के दौरान HCl युक्त दो प्रकार की गैसें उत्पन्न होती हैं। इन दोनों गैसों में मौजूद HCl को 20°C तापमान वाले पानी की मदद से एक अवशोषण टॉवर में वापस प्राप्त किया जाना है। इनमें से एक गैस का प्रवाह दर 146 किमोल/घंटा है, एवं इस गैस में HCl की मात्रा 10% (मोल अनुपात) है; यह HCl टॉवर के नीचे से ही डाला जाता है।; दूसरी प्रवाह-दर 108 किमोल/घंटा है; इसमें HCl की मात्रा 4% है। इसे अवशोषण-टॉवर में सबसे उपयुक्त स्थान पर अलग से डाला जाता है। अवशोषण-टॉवर सामान्य दबाव पर ही कार्य करता है। कार्य-परिस्थितियों में हेनरी गुणांक 2.786×10^5 पास्कल है। यदि HCl की कुल पुनर्प्राप्ति दर 95% से कम न हो, तो अवशोषण-टॉवर के ऊपरी भाग में तरल-वायु अनुपात को न्यूनतम तरल-वायु अनुपात का 1.2 गुना रखना होगा। ऐसी स्थिति में अवशोषण-टॉवर में डालने वाली HCl की मात्रा (किमोल/घंटा) कितनी होनी चाहिए? A 254, B 698, C 754, D 838। इस प्रश्न पर पहले भी चर्चा हो चुकी है; अंत में उत्तर B ही चुना गया। यह प्रक्रिया, इनपुट सामग्री की सांद्रता 4% होने के आधार पर ही की जाती है। लेकिन प्रश्न से ऐसा लगता है कि अवशोषण प्रक्रिया के दौरान गैसीय अवस्था में घुलनशील पदार्थ की सांद्रता धीरे-धीरे कम होती जाएगी; इसलिए इनपुट सांद्रता को 10% माना जाना चाहिए। इस तरह गणना करने पर प्राप्त परिणाम 737 है; इसलिए उत्तर C ही होना चाहिए।
Reply #22016-08-28
सबसे पहले यह स्पष्ट करना आवश्यक है कि ऊपरी भाग में वायु प्रवेश का स्थान, निचले भाग में घनत्व 4% होने वाली जगह पर ही है। इस समस्या की गणना केवल ऊपर दिए गए तरीके से ही की जा सकती है। यदि नीचे दिए गए तरीके से गणना की जाए, तो ऊपर एवं नीचे की ओर की वायु-मात्रा अलग-अलग हो जाती है, एवं मापदंड भी अलग हो जाते हैं; इस कारण Y का मान गलत हो सक सटीक गणना करने पर उत्तर 701 है। यदि 0.04 का उपयोग किया जाए, तो परिणाम 698 होगा।

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