2022 01 19

Pagina 1

TERMODINAMICA DELL'INGEGNERIA CHIMICA PROF. RENATO ROTA APPELLO DEL 19/01/2022 PARTE OBBLIGATORIA (RIPORTARE SU TUTTI I FOGLI IL NUMERO PERSONA ) Come schematizzato nella figura seguente, una corrente gassosa (1) di aria umida contenente il 40% in moli di acqua a 90 [°C] viene deumidificata miscelandola con una corrente (2) liquida di acqua alla temperatura T2=4+α [°C] (essendo ߙ la penultima cifra del proprio Numero persona; per esempio: Numero persona = 10462532  ൌ3  T2=4+3=7 [°C]). Dalla colonna escono una corrente (3) di aria deumidificata e una corrente (4) di acqua liquida, entrambe a 20 [°C]. Tutte le correnti sono alla pressione di 1 [bar]. Si chiede di calcolare la portata della corrente (2) necessaria a deumidificare 1 [mol/s] di aria umida approssimando l’apparecchiatura a uno stadio di equilibio. IPOTESI E DATI  Si consideri l’aria costituita dal 21% di ossigeno e dal 79% da azoto.  Si trascuri la solubilità di azoto e ossigeno nell’acqua e la correzione di Pynting.  Si assuma il comportamento della fase gassosa assimilabile a quello di un gas perfetto.  Si assuma la colonna adiabatica.  Si calcoli la tensione di vapore dell’acqua con la relazione: ሿ ൅ 235ሻ c P* [J/(mol K)] c PL [J/(mol K)] ࢖ࢇ࢜ࢋࢎ (P=1 [bar]) [kJ/mol] Tc [°C] Pc [bar] Fattore acentrico [‐] azoto 24.1190 ‐147 33.46 0.037 acqua 33.5843 75.3480 30.139 374 216.5 0.343 ossigeno 29.4204 ‐119 49.54 0.020 PARTE FACOLTATIVA (RIPORTARE SU TUTTI I FOGLI IL NUMERO PERSONA ) Si ripeta il calcolo senza trascu rare la solubilità di ossigeno e azoto in acqua, assimilando il comportamento della fase gassosa a quello di un gas perfetto e utilizzando l’EoS RKS (con le regole di miscelazione quadratiche e di combinazione come media aritmetica o geometrica) per il calcolo di tutte le proprietà delle fasi…