Exercise 02 solution ITA

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IMPIANTI CHIMICI PER L'ENERGIA E L'AMBIENTE Tema A – 20 Luglio 2010 Si considera la sola migrazione di alcol (metanolo) 0 0 0 0.01 0.01011 1 0.01 yY y  0 1 0.1 0.001 0.0 N N YY X     E’ possibile, attraverso l’uso del modello di Wilson, calcolare i coefficienti di attività dei due composti nella fase liquida che si trova a 15°C = 288 K. Si determinano inizialmente i valori dei coefficienti di attività secondo il modello di Wilson: Parametri di Wilson: AW-AA=205.30 kcal/kmole AW-WW=482.16 kcal/kmole exp exp WA W A A AW A AW WWA WA W V VR T V VR T         essendo R=1.987 [Kcal/(Kmol*K)] si trova AW = 0.30991186 WA = 0.97059290 Per semplicità si esegue il calcolo solo per alcuni valori della composizione, con frazione molare di alcol pari a x=0.0; x=0.05; x=0.1; x=0.15; x=0.2;. Essendo noti x A e xW, usando le relazioni di Wilson: YN Y0 XN+1 X1 YN Y0 XN+1 X1 ln 1 ln( ) ln 1 ln( ) WW AA AA A W W A AA W W W A A W AA W W WW A A W W AA W W W A A W xxxx xxx x xxxx xx x x                                  xWater xAlcol XAlcol Alcol W yAlcol H=P v*Alcol/P 1 0 0 3.323021429 1 0 0.073743685 0.95 0.05 0.052632 2.710979725 1.00509459 0.003008 0.060161404 0.9 0.1 0.111111 2.294261306 1.01867477 0.005091 0.05091369 0.85 0.15 0.176471 1.997301533 1.03895121 0.006649 0.044323631 0.8 0.2 0.25 1.77811265 1.06480376 0.007892 0.039459445 Il valore medio di H in questo campo è pari a H= 0.05372. Per l’alcol la relazione di equilibrio L/V deve quindi includere il coefficiente di attività che è significativamente diverso da 1. ()vapPy P T x    () () ; vap vapPT PTyx H PP   Dove la tensione di vapore dell’alcol a 15 °C è pari a 0.022191757 atm, mentre quella dell’acqua è 0.016753907 atm. Si…