2022 07 25

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TERMODINAMICA DELL’INGEGNERIA CHIMICA PROFF. MASSIMO MORBIDELLI E RENATO ROTA APPELLO DEL 25/07/2022 PARTE OBBLIGATORIA (RIPORTARE SU TUTTI I FOGLI IL NUMERO PERSONA) Come schematizzato nella figura seguente, una corrente liquida 1 alla temperatura 𝑇1 = 329 [𝐾] e alla pressione 𝑝1 = 5 [𝑏𝑎𝑟] contenente il solo composto A viene alimentata (con una portata pari a 3.5 + 𝛼 10 [𝑚𝑜𝑙/𝑠], essendo α l’ULTIMA cifra del proprio numero persona – per esempio, nel caso di numero persona 10500382→ 𝛼 = 2 → 𝑛1 = 3.5 + 2 10 = 3.7 [𝑚𝑜𝑙/𝑠]) a un reattore chimico catalitico nel quale avviene la seguente reazione chimica (sufficiente a caratterizzare la stechiometria del sistema): 2𝐴 → 𝐵 + 𝐶. Il reattore lavora alla temperatura 𝑇𝑅 = 𝑇2 = 𝑇3 = 210 [𝐾] e alla pressione 𝑝𝑅 = 𝑝2 = 𝑝3 = 5 [𝑏𝑎𝑟], e dal reattore escono due correnti: una solida (corrente 2) contenente il solo prodotto B e una liquida (corrente 3) contenente una miscela dei componenti A, B, e C. La corrente 3 viene successivamente inviata ad una unità di flash che lavo ra alla temperatura 𝑇𝐹 = 𝑇4 = 𝑇5 = 412 + 𝛼 4 [𝐾] (essendo α l’ ULTIMA cifra del proprio numero persona – per esempio, nel caso di numero persona 10500382→ 𝛼 = 2 → 𝑇𝐹 = 𝑇4 = 𝑇5 = 412 + 2 4 = 412.5 [𝐾]), e alla pressione 𝑝𝐹 = 𝑝4 = 𝑝5 = 1 [𝑏𝑎𝑟]. Dal flash escono due correnti: una liquida (corrente 4) e una vapore (corrente 5) , entrambe contenenti tutti i composti A, B, e C. Sia il reattore sia il flash non sono adiabatici e scambiano con l’esterno rispettivamente le potenze termiche 𝑄̇1 e 𝑄̇2. Si chiede di calcolare le potenze termiche scambiate al reattore (𝑄̇1) e al flash (𝑄̇2). IPOTESI E DATI • Il reattore e il flash sono entrambi assimilabili a stadi di equilibrio • Nell’unità di flash non avviene alcuna reazione chimica, non essendo presente alcun catalizzatore. …