10 02 2014

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SISTEMI ENERGETICI AVANZATI per allievi ingegneri energetici Appello del 10 febbraio 2014 Tempo a disposizione: 1 ora e 30 min Avvertenze per lo svolgimento del tema d’esame: 1) Indicare chiaramente nome e cognome su tutti i fogli che si intendono consegnare. 2) Rispondere brevemente ma con chiarezza solamente ai quesiti posti. Calcoli e spiegazioni - pur corretti in sé - che non rispondono ai quesiti posti non saranno considerati ai fini della valutazione. 3) Il punteggio dei singoli esercizi si riferisce ad esercizi svolti in modo completo con risultati numerici esatti. Risultati numerici corretti ma non accompagnati dalle relative spiegazioni non saranno presi in considerazione. 4) La votazione dell'esame è la somma dei voti riportati nei singoli esercizi e di un bonus (punti 6) assegnato in considerazione del grado di completamento di almeno uno degli esercizi, della com- prensibilità della calligrafia, dell'ordine del testo della risoluzione, del livello delle spiegazioni a cor- redo. Il punteggio finale verrà normalizzato in base ai risultati medi. Il punteggio minimo per l'am- missione all'orale è 16/30. 5) Parlare con i colleghi e/o copiare prevede l’immediato annullamento del compito. Quesito 1 (14 punti) In un ciclo IGCC con cattura pre-combustione della CO 2 il syngas viene sottoposto a un processo di water gas shift in due stadi. Noto che:  La composizione molare del syngas all'ingresso del primo stadio è la seguente: Ar: 0.6%, CH4: 0.6%, CO: 27.0%, CO2: 5.0%, H2: 18.3%, H2O: 47.5%, H2S: 0.5%, N2: 0.5%  la massa molare del syngas all'ingresso del primo stadio è pari a 19.34 kg/kmol  la temperatura del syngas all'uscita del primo stadio è pari a 490°C  la temperatura del syngas all'uscita del secondo stadio è pari a 260°C  la costante di equilibrio…