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ESAME IMPIANTI CHIMICI 30/1/ 2018 Si vuole separare una miscela di xileni e altri idrocarburi in una colonna di distillazione standard operante a pressione atmosferica. La miscela, con portata e composizione riportata nei dati, viene alimentata al punto di bolla e deve essere trattata in modo da ottenere un recupero di m-xilene nel distillato parti a: 0,99−0,1𝛼80 𝑐𝑜𝑛 𝛼=𝑀!+1+2𝑀! e un recupero di o-xilene nel residuo pari a: 0,97−(𝛽−4)1000 𝑐𝑜𝑛 𝛽=𝑀!+1(𝑀!+2) Dove 𝑀!=𝑞𝑢𝑖𝑛𝑡𝑎 𝑐𝑖𝑓𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑖 𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜𝑙𝑎 𝑀!=𝑠𝑒𝑠𝑡𝑎 𝑐𝑖𝑓𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑛𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑖 𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑐𝑜𝑙𝑎 Si chiede di: 1) Calcolare temperatura, portata e composizione delle correnti uscenti. 2) Calcolare il numero minimo di stadi teorici per la separazione e il rapporto di reflusso minimo 3) Calcolare il rapporto di riflusso effettivo che consente di effettuare la separazione in 110 stadi teorici 4) Calcolare le potenze richieste al condensatore e al ribollitore Nell’ipotesi che la corrente di alimentazione sia disponibile alla Temperatura di 300K, si chiede di: 5) Stimare, motivando se sia possibile preriscaldare tale corrente recuperando il calore disponibile al condensatore e/o il calore sensibile delle correnti di distillato e del residuo fino a raggiungere la temperatura di alimentazione in colonna o se occorra integrare con un fluido di servizio (utility esterna) 6) Disegnare, riportando chiaramente le temperature uscenti da ogni scambiatore per ogni fluido, una sequenza di scambiatori che consenta di recuperare tutte le fonti di calore disponibili elencate al punto precedente. Nel caso sia necessario integrare lo scambio mediante una utility esterna si chiede di calcolare l’entità del calore che questa deve fornire. Si assuma un ∆𝑇!""#$%%&$ non inferiore a 10°C per gli scambiatori di calore sensibile. DATI Portata alimentazione…