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Impianti Chimici Tema A 2 Settembre 2019 1. Separazione di idrocarburi Una colonna di depropanizzazione, operante a 17 atm , viene alimentata da una miscela di etano, propano, i-butano, n-butano e n-pentano. Da specifica, il 98% del propano deve essere recuperato in testa alla colonna, mentre il 98% di i-butano deve essere recuperato in coda. Si assuma, per semplicità, che i più volatili del propano vadano soltanto in testa, mentre i meno volatili dell’i-butano vadano in coda Sapendo che la miscela viene alimentata liquida al punto di bolla e considerando la colonna ideale, si calcoli: • La temperatura di ingresso in colonna. • Il rapporto di riflusso in grado di garantire una separazione mediante 16 piatti. • Le potenze termiche al condensatore e al ribollitore . Allo scopo, si consideri una portata in ingresso pari a 100 kmol/h e un calore specifico dei singoli composti invariante con la temperatura. xF 𝑐𝑝,𝐿 [ 𝐽 𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝐾] 𝑐𝑝,𝑉 [ 𝐽 𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝐾] 𝐴𝑣𝑎𝑝 𝑇𝐶 [𝐾] n A B C Etano 0.06 62.38 53.306 21.342 305.42 0.403 6.953 699.1 260.3 Propano 0.41 117.68 74.658 26.89 369.82 0.365 7.019 889.9 257.1 i-Butano 0.28 141.6 98.636 31.954 408.14 0.392 6.934 953.9 247.1 n-Butano 0.23 140.84 100.59 33.02 425.18 0.377 7.010 1022.5 248.1 n-Pentano 0.02 163.63 122.88 39.854 469.65 0.398 7.009 1134.2 238.7 Δℎ𝑒𝑣 [ 𝐾𝐽 𝑚𝑜𝑙] = 𝐴𝑣𝑎𝑝 (1 − 𝑇[𝐾] 𝑇𝑐 ) 𝑛 log10 𝑃°(𝑇)[𝑚𝑚𝐻𝑔] = 𝐴 − 𝐵 𝑇[°𝐶] + 𝐶