2025 01 08

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TERMODINAMICA DELL'INGEGNERIA CHIMICA PROFF. CARLO CAVALLOTTI E RENATO ROTA APPELLO DEL 08/01/2025 SECONDO QUESITO (RISULTATO NUMERICO O BBLIGATORIO ) Come schematizzato nella figura seguente, u na corrente liquida (1) costituita dal solo composto 𝐴𝐴 è alimentata a un reattore ideale CSTR isotermo (NON assimilabile a uno stadio di equilibrio) con una portata 𝑛𝑛̇1 = 1000 [kmol hP -1]. Nel reattore avviene solo la seguente reazione in fase liquida: 𝐴𝐴 �� 𝐵𝐵 caratterizzata dalla velocità di reazione globale: 𝑟𝑟= 𝑘𝑘𝑥𝑥𝐴𝐴 con costante cinetica 𝑘𝑘= 1.5 [kmol m−3 s−1] e dove 𝑥𝑥𝐴𝐴 è la frazione molare del composto 𝐴𝐴. Il reattore lavora alla temperatura 𝑇𝑇𝑅𝑅= 55 [°C] e alla pressione 𝑃𝑃𝑅𝑅= 1 [atm]. Si chiede di calcolare il volume di reazione 𝑉𝑉𝑅𝑅 tale per cui la conversione di 𝐴𝐴 è pari a 𝑋𝑋𝐴𝐴= (90 + α)% essendo α l’ULTIMA cifra del proprio Numero persona (per esempio: Numero persona 10462523  α=3  𝑋𝑋𝐴𝐴= (90 + 3) = 93%). PRIMO QUESITO Come schematizzato nella figura precedente, la corrente liquida (2) uscente dal reattore chimico con la composizione calcolata in precedenza viene raffreddata in uno scambiatore di calore fino alla temperatura 𝑇𝑇𝐿𝐿= 25 [°C] per ottenere la corrente liquida (3) che viene poi inviata a una colonna di lavaggio con solvente; a questa colonna viene alimenta anche una corrente liquida (4) costituita dal composto 𝑆𝑆 puro con portata 𝑛𝑛̇ 4 = 500 [kmol hP -1]. Nella colonna di lavaggio , che lavora alla temperatura 𝑇𝑇𝐿𝐿 e alla pressione 𝑃𝑃𝑅𝑅, non avvengono reazioni chimiche. Dalla colonna di lavaggio, che può essere assimilata a uno stadio di equilibrio, escono due correnti liquide: la corrente (5), che contiene solo i composti 𝐴𝐴 e 𝐵𝐵, e la corrente (6), che contiene solo i composti 𝐴𝐴 e 𝑆𝑆. Si chiede di calcolare portata e composizione delle due…