Chemical Engineering Problems क्या होते हैं?

Chemical engineering में कई तरह की practical problems को solve किया जाता है जो plant operation, process design और optimization से संबंधित होते हैं। इन problems को solve करने के लिए mathematical modeling, physical laws और thermodynamic principles का उपयोग किया जाता है।

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🔹 1. Material Balance (द्रव्यमान संतुलन)

• Closed system और open system के लिए balance
• Recycling, bypass, purge systems
• Example: Evaporator, distillation column में input-output relation निकालना

Example:

1000 kg/hr feed में 30% salt है, evaporation के बाद product में 50% salt चाहिए। Final flow कितना होगा?

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🔹 2. Energy Balance (ऊर्जा संतुलन)

• Sensible और latent heat calculations
• Heat exchangers में duty निकालना
• Reactor में heat generation/absorption

Formula:

Q = m × Cp × ΔT

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🔹 3. Fluid Flow Problems

• Bernoulli equation और pressure drop
• Pumps, compressors, flow meters
• Laminar और turbulent flow distinction

Key Equation:

ΔP = f × (L/D) × (ρV²/2)

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🔹 4. Heat Transfer Problems

• LMTD method से area निकालना
• Overall heat transfer coefficient
• Condensers, boilers, evaporators का analysis

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🔹 5. Mass Transfer Problems

• Absorption, stripping, distillation calculations
• NTU, HTU, number of stages

Example:

2-component distillation column में feed composition, reflux ratio से top/bottom product composition निकालना

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🔹 6. Chemical Reaction Engineering

• Batch, CSTR, PFR reactors का design
• Conversion, selectivity, yield problems
• Rate law और Arrhenius equation application

Formula:

r = k × Cⁿ, where k = A × e^-Ea/RT

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🔹 7. Process Equipment Design

• Column diameter, heat exchanger area, reactor volume
• Safety factor considerations

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🔹 निष्कर्ष (Conclusion)

Chemical engineering problems को solve करने के लिए solid theoretical base, unit operations की समझ और numerical ability की जरूरत होती है। यह problems industrial scale पर optimization, safety और efficiency के लिए critical होती हैं।