בינה תפעולית ביוטכנולגיה
- 38 שאלות
- -- תגובות
- 0% הושלמו
- equalizer סטטיסטיקות
- share שתף
מנהלים:
Discuss, Learn and be Happy דיון בשאלות
help
brightness_4
brightness_7
format_textdirection_r_to_l
format_textdirection_l_to_r
במהלך ניסוי מעבדתי לקראת סקייל-אפ תעשייתי, מדידות ה-RC1 הראו הצטברות חום גבוהה מאוד (Qaccu) והפרש גדול בין טמפרטורת התגובה לטמפרטורת מעטפת הקירור (U/Q גבוה). איזה סיכון מרכזי יש לקחת בחשבון כאשר מתכננים את המעבר למתקן תעשייתי?
1
| done | ||
נימוק: ככל שמתקן הייצור גדל, שטח פני הדופן (המשמש לפינוי חום) גדל הרבה פחות מהנפח, מה שמקטין את היכולת היחסית של מערכת הקירור להתמודד עם פליטת החום. אם יש הצטברות חום גבוהה במעבדה, המשמעות היא שבסקייל-אפ יהיה קושי לקרר את המערכת, מה שעלול לגרום להתלקחות או תגובת Runaway.
מיין לפי
במהלך ניסוי עם RC1, זוהה שלב אינדוקציה ארוך שבו כמעט ואין שחרור חום, ולאחר מכן פליטה פתאומית וחזקה של חום. כיצד ניתן למנוע בעיה זו בסקייל-אפ תעשייתי?
1
| done | ||
נימוק: שלב אינדוקציה מסוכן במיוחד בסקייל-אפ, כי ריאגנטים לא-מגיבים עלולים להצטבר בכמות גדולה ואז לעבור תגובה פתאומית, הגורמת לקפיצה לא נשלטת בטמפרטורה. פתרון מוכח הוא הזרקת הראגנט במנות קטנות והמתנה בין המנות, כך שהתגובה מתקיימת בשליטה והתהליך לא יוצא משליטה.
מיין לפי
במעבדה נמצא כי הערך המחושב של Adiabatic Temperature Rise גבוה מאוד, ושהקיבול החום של התערובת (Cp) נמוך יחסית. אילו צעדים יש לשקול לפני סקייל-אפ למתקן ייצור?
1
| done | ||
נימוק: אם ה-Adiabatic Temperature Rise (עליית הטמפרטורה ללא קירור) גבוה, זה אומר שהתהליך עלול להגיע לטמפרטורות מסוכנות מאוד בסקייל גדול. שימוש בממסים בעלי קיבול חום גבוה עוזר לייצב את התגובה ולמנוע עלייה חדה בטמפרטורה, מה שמקטין את הסיכון ל-Runaway Reaction.
מיין לפי
בגרף המתאר את תלות ההתאוששות בגודל החלקיק, נמצא כי עבור חלקיקים קטנים מאוד (מתחת ל-10 מיקרון) ההתאוששות נמוכה משמעותית. מהי הסיבה המרכזית לכך?
1
| done | ||
נימוק: חלקיקים קטנים מדי אינם מצליחים להיתפס על פני הבועות בגלל מסתם הנמוכה והתנועה האקראית שלהם בתמיסה. הם עלולים להיסחף עם זרמי הנוזל במקום להיצמד לבועה ולהגיע לפני השטח.
מיין לפי
ניסוי פלוטציה הראה כי כאשר מגבירים את קצב הערבול בתא הפלוטציה, אחוז ההתאוששות של חלקיקים קטנים עלה, אך אחוז ההתאוששות של חלקיקים גדולים ירד. כיצד ניתן להסביר זאת?
1
| done | ||
נימוק:
לחלקיקים קטנים: ערבול חזק משפר את תנועתם וגורם להם להיפגש עם הבועות ביתר קלות, ולכן אחוז ההתאוששות שלהם עולה.
לחלקיקים גדולים: ערבול חזק מדי יוצר טורבולנציה שעלולה לנתק את החלקיקים מהבועות או לגרום לשבירתם, מה שמוביל לירידה באחוז ההתאוששות.
מיין לפי
ניסוי פלוטציה הראה כי כאשר מעלים את הטמפרטורה, קצב ההפרדה יורד. מהו הגורם המרכזי לכך?
1
| done | ||
נימוק: עליית טמפרטורה מפחיתה את מתח הפנים של הנוזל, מה שגורם ליצירת בועות גדולות ופחות יציבות. כתוצאה מכך, הבועות מתפוצצות לפני שהן מצליחות להרים את החלקיקים לפני השטח, מה שפוגע ביעילות הפלוטציה.
מיין לפי
ניסוי פלוטציה הראה כי ב-pH=8 התקבל אחוז התאוששות גבוה במיוחד עבור KCl, אך ב-NaCl היה צורך להגיע ל-pH בסיסי מאוד (מעל 10) כדי לקבל תוצאה דומה. מה ההסבר לכך?
1
| done | ||
נימוק:
KCl סופח קולקטור בצורה יעילה יותר בטווח רחב של pH, ולכן ההפרדה שלו מתבצעת בקלות כבר ב-pH=8.
ב-NaCl, יש צורך בpH בסיסי מאוד כדי ששכבת הקולקטור תיווצר בצורה מספקת, ולכן רואים קפיצה באחוז ההתאוששות רק לאחר pH=10.
מיין לפי
גרף פלוטציה של ZnS הראה כי כאשר מערבבים חלקיקים גסים עם חלקיקים דקים, מתקבל אחוז התאוששות גבוה יותר מאשר טיפול בחלקיקים גסים בלבד. מהו ההסבר ההנדסי לתופעה זו?
1
| done | ||
כאשר יש תערובת של חלקיקים דקים וגסים, החלקיקים הדקים יכולים להתחבר לחלקיקים הגדולים ולבועות האוויר, ולסייע להרמה יעילה יותר של החלקיקים הגסים, מה שמוביל לשיפור משמעותי בקצב ההשבה.
מיין לפי