2023 09 12

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TERMODINAMICA DELL'INGEGNERIA CHIMICA PROFF. CARLO CAVALLOTTI E RENATO ROTA APPELLO DEL 12/09/2023 PARTE OBBLIGATORIA (RIPORTARE SU TUTTI I FOGLI IL NUMERO PERSONA ) Come schematizzato in figura, u na corrente liquida (2) con una portata 𝐹𝐹2 = 10 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑠𝑠 contente solo il solvente 𝑆𝑆 viene alimentata a una colonna di lavaggio di una corrente gassosa (1) contente le due specie chimiche 𝐴𝐴 e 𝐵𝐵 con una frazione molare della specie 𝐴𝐴 pari a 𝑥𝑥1,𝐴𝐴= 0,45 e con una portata 𝐹𝐹1 = 100 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘𝑘/𝑠𝑠. La colonna di lavaggio lavora alla temperatura 𝑇𝑇= (50 + 5𝛼𝛼) [°𝐶𝐶] (essendo α l a PENULTIMA cifra del proprio Numero persona ; per esempio, se Numero persona= 10462530  α=3  𝑇𝑇= (50 + 15) = 65 [°𝐶𝐶]) e alla pressione 𝑃𝑃= 10 [𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏]. Si c alcoli la portata e la composizione della corrente gassosa (4) e della corrente liquida (3) uscenti dall’apparecchiatura utilizzando l’EoS del Viriale per calcolare gli scostamenti dalle condizioni di gas perfetto. IPOTESI E DATI PER LA PARTE OBBLIGATORIA • L’apparecchiatura è assimilabili a uno stadio di equilibrio operante in condizioni stazionarie. • Le miscele, sia liquide sia gassose, sono approssimabili a miscele ideali. • La correzione di Poynting è trascurabile. • La tensione di vapore dei diversi composti in funzione della temperatura può essere calcolata con la relazione di Antoine: 𝑘𝑘𝑘𝑘𝑙𝑙10�𝑃𝑃𝑗𝑗 0[𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏𝑏]� = 𝐴𝐴𝑗𝑗+ 𝐵𝐵𝑗𝑗 𝑇𝑇 [𝐾𝐾]+𝐶𝐶𝑗𝑗 . • EoS del Viriale: 𝑍𝑍= 1 + 𝐵𝐵𝐵𝐵 𝑅𝑅𝑇𝑇; ln(𝜙𝜙) = 𝐵𝐵𝐵𝐵 𝑅𝑅𝑇𝑇 ; 𝐵𝐵𝐵𝐵𝑐𝑐 𝑅𝑅𝑇𝑇𝑐𝑐 = 𝐵𝐵0 + 𝜔𝜔𝐵𝐵1; 𝐵𝐵0 = 0,083 − 0,422 𝑇𝑇𝑅𝑅 1.6 ; 𝐵𝐵1 = 0,139 − 0,172 𝑇𝑇𝑅𝑅 4.2 . Specie chimica A B S 𝑻𝑻𝑪𝑪,𝒋𝒋 [K] 389,9 425,0 558,2 𝑷𝑷𝑪𝑪,𝒋𝒋 [bar] 42,5 38,0 28,6 𝝎𝝎 [-] 0,153 0,199 0,102 𝑨𝑨𝒋𝒋 5,6712 3,2670 5,1313 𝑩𝑩𝒋𝒋 -1049 -909,0 -1626 𝑪𝑪𝒋𝒋 24,90 -2,071 -92,84 PARTE FACOLTATIVA (RIPORTARE SU TUTTI I FOGLI IL NUMERO PERSONA ) La…