12 09 2012

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SISTEMI ENERGETICI AVANZATI per allievi ingegneri energetici Appello del 12 settembre 2012 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 considera- zione. 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 comprensibilità della calligra- fia, dell'ordine del testo della risoluzione, del livello delle spiegazioni a corredo. Il punteggio finale verrà nor- malizzato in base ai risultati medi. Il punteggio minimo per l'ammissione all'orale è 16/30. 5) Parlare con i colleghi e/o copiare prevede l’immediato annullamento del compito. Quesito 1 (13 punti) Un impianto di produzione di idrogeno è basato su un processo di gassificazione alimentato a carbone. Le condizioni del syngas all’uscita dello scrubber sono le seguenti: • Portata massica: 70 kg/s • Composizione molare: Ar: 1.9%, CH 4: 0.6%, CO: 49.5%, CO2: 3.5%, H2: 27.9%, H2O: 12.8%, H2S: 1.0%, N2: 2.8% • Massa molare risultante: 20.24 kg/kmol Sapendo che: • la portata di vapore aggiunta prima del processo di shift è tale da portare il rapporto vapore / carbonio della miscela all'ingresso al valore di 1.9 • all’uscita della sezione di water gas shift la…