KWALIFIKACJA CHM6 - STYCZEŃ 2017

PYTANIE NR 6.
W tabeli przedstawiono bilans materiałowy oddziału regeneracji amoniaku w procesie produkcji 1 tony sody kalcynowanej. Ile gazowego amoniaku odzyskano w tym procesie?
Ilustracja przedstawia tabelę z bilansem materiałowym oddziału regeneracji amoniaku w procesie produkcji 1 tony sody
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Z bilansu materiałowego odczytuje się ilość amoniaku doprowadzanego do regeneracji oraz ilość traconego w poszczególnych strumieniach. Odzysk gazowego NH3 wyznacza się jako różnicę: dopływ NH3 minus suma strat podanych w tabeli. Wynik obliczeń odpowiada wartości 505 kg.

Pełne wyjaśnienie:

Bilans materiałowy pozwala policzyć, ile danej substancji realnie odzyskano, a ile zostało utracone w różnych strumieniach procesu. W oddziale regeneracji amoniaku interesuje nas ilość amoniaku, która po przejściu przez węzeł procesu pojawia się jako odzyskany strumień gazowy.

Aby poprawnie wyznaczyć odzysk, należy:

  • Zidentyfikować w tabeli wszystkie pozycje (wiersze/kolumny), które dotyczą amoniaku: dopływy, odpływy, straty, ewentualne recyrkulacje.
  • Upewnić się, że sumowane są tylko te wartości, które odnoszą się do amoniaku w analizowanym węźle (a nie do innych składników lub całych roztworów).
  • Wyznaczyć straty amoniaku: typowo mogą to być upusty gazów, wynoszenie w roztworach, ścieki lub inne strumienie opuszczające układ bez odzysku gazowego.
  • Wykonać obliczenie bilansowe: odzysk gazowego amoniaku = ilość amoniaku "do odzysku" (doprowadzona do regeneracji) − łączna ilość amoniaku utracona w strumieniach strat.

Otrzymany wynik porównuje się z podanymi wariantami. W tej sytuacji poprawna jest odpowiedź 505 kg, ponieważ jest zgodna z bilansem wynikającym z wartości w tabeli.

Pozostałe odpowiedzi są niepoprawne, bo nie zgadzają się z bilansem: 55 kg zwykle odpowiada pominięciu większości strumieni lub błędnemu odczytowi jednostek; 560 kg często wynika z pomylenia odzysku ze strumieniem wejściowym albo z dodania pozycji, która nie jest stratą; 615 kg jest typowym skutkiem zsumowania kilku pozycji bez odjęcia strat lub potraktowania recyrkulacji jak dodatkowego odzysku.

Wskazówka egzaminacyjna: przed liczeniem zaznacz w tabeli wszystkie miejsca, gdzie występuje NH3, i dopiero potem decyduj, co jest dopływem, co stratą, a co odzyskiem.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Bilans materiałowy to zestawienie ilości masy dopływającej i odpływającej z układu (oraz akumulacji). Umożliwia policzenie, ile składnika zostało odzyskane, ile utracone w stratach i czy dane procesowe są spójne.
Najpierw zidentyfikuj wszystkie pozycje dotyczące NH3. Następnie zsumuj straty amoniaku (np. wynoszenie w roztworach, upusty) i odejmij je od ilości amoniaku doprowadzonej do regeneracji lub dostępnej do odzysku. Wynik porównaj z odpowiedziami.
Amoniak jest w procesie Solvaya czynnikiem obiegowym, a jego straty podnoszą koszty i mogą pogarszać parametry środowiskowe. Regeneracja pozwala odzyskać NH3 i zawrócić go do obiegu, zwiększając efektywność i stabilność procesu.
Nie. Dopływ to ilość wchodząca do węzła, a odzysk to część, którą faktycznie uzyskuje się jako użyteczny strumień (tu: gazowy). Różnica wynika ze strat w strumieniach ubocznych oraz ewentualnych upustów lub wynoszenia w roztworach.
Za straty zwykle uznaje się strumienie opuszczające układ bez powrotu do obiegu, np. upust gazów, ścieki, roztwory odprowadzane do innych węzłów bez odzysku NH3. Trzeba jednak zawsze kierować się opisem tabeli w zadaniu.
W tabelach bilansowych NH3 może występować w różnych fazach i strumieniach. Błąd wynika z automatycznego utożsamienia "ilości NH3" z "odzyskiem", bez sprawdzenia, czy jest to strumień gazowy, recyrkulacja czy składnik roztworu odpadowego.
Gdy składnik (np. NH3) jest rozdzielany na kilka wyjść lub ma kilka rodzajów strat, odzysk wyznacza się dopiero po zsumowaniu wszystkich istotnych pozycji. Pominięcie nawet jednej pozycji może przesunąć wynik do innej odpowiedzi.
Odzysk nie może być większy niż ilość składnika dostępna do odzysku. Dodatkowo suma "odzysk + straty" powinna odpowiadać dopływowi (przy braku akumulacji). Jeśli wychodzi więcej niż weszło, to zwykle błąd znaku lub podwójne liczenie recyrkulacji.
Najczęstsze pułapki to: pomylenie kolumn (wejście/wyjście), nieuwzględnienie jednostek, zliczenie roztworu zamiast ilości czystego składnika oraz potraktowanie recyrkulacji jak dodatkowego dopływu. Pomaga zaznaczenie w tabeli tylko pozycji NH3.
Ćwicz bilanse masy na krótkich tabelach: wyznaczaj straty i odzysk dla jednego składnika. Powtórz podstawy procesu Solvaya i obiegu amoniaku. Na egzaminie rób szkic: dopływ NH3 → strumienie strat → odzysk gazowy, a dopiero potem licz.
info

Około 54% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że z bilansu materiałowego odczytuje się ilość amoniaku doprowadzanego do regeneracji oraz ilość traconego w poszczególnych strumieniach.

Źródła:

  • Wikipedia: Solvay process (opis obiegu amoniaku i regeneracji) - https://en.wikipedia.org/wiki/Solvay_process - dostęp 2026-02-27
  • Encyclopaedia Britannica: Solvay process (ogólny opis procesu i roli amoniaku) - https://www.britannica.com/technology/Solvay-process - dostęp 2026-02-27

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty do bilansów materiałowych w inżynierii chemicznej (rozdziały: bilanse masy, straty, odzysk)
  • Materiały dydaktyczne o procesie Solvaya i obiegu amoniaku (opis węzła karbonizacji i regeneracji)
  • Zadania rachunkowe z bilansów: obiegi zamknięte, recyrkulacja, strumienie upustowe

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego