Exercise 1 Text

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3 Esercizio 2 Si scrive il bilancio materiale per ogni componente. Si sceglie come base di calcolo 100 mol/h di CO2 in ingresso. Si definisce il grado di avanzamento λ1 per la reazione di Sabatier e λ2 per la reazione di Reverse Water Gas Shift (RWGS). Si può quindi ricavare la composizione della miscela in uscita dal reattore in funzione di λ1 e λ2, come segue: ∑= ⋅+= NR j jjiiniouti nn 1,λυ Composizione nin (mol/h) nout (mol/h) CO2 100 100 - λ1 - λ2 H2 400 400 - 4λ1 - λ2 CH4 0 λ1 H2O 0 2λ1 + λ2 CO 0 λ2 Totale 500 500 - 2 λ1 Le due specifiche sono relative alla conversione della CO2 e alla selettività a CH4 9.0100 21 2 22 2 =+=−= λλχ INCO OUTCOINCO CO F FF 95.0 21 1 22 4 4 =+=−= λλ λσ OUTCOINCO OUTCH CH FF F Si tratta di un sistema di due equazioni in due incognite, che può essere risolto ottenendo λ1 = 85.5 mol/h e λ2 = 4.5 mol/h. La composizione in uscita è riportata nella seguente tabella. Composizione niout [mol/h] xi [%] CO2 10 3.04 H2 53.5 16.26 CH4 85.5 25.99 H2O 175.5 53.34 CO 4.5 1.37 Totale 329 1 Dipartimento di Energia Politecnico di Milano Via La Masa 34 - 20156 MILANO Esercitazioni del corso “FONDAMENTI DI PROCESSI CHIMICI” Prof. Luca Lietti ESERCITAZIONE 1 Calcolo della temperatura adiabatica di combustione del propano. Si consideri un reattore adiabatico al cui interno è condotta la reazione di combustione del propano con aria: C3H8 + 5 O2 ↔ 3 CO2 + 4 H2O Sulla base dei dati forniti, si calcoli la temperatura di uscita dei gas dal reattore (TOUT) nei tre casi seguenti: 1) alimentazione stechiometrica dei reagenti 2) aria alimentata in eccesso del 30% 3) con riferimento al caso di eccesso di aria, si ipotizzi che per un problema di cattiva conduzione della reazione, venga prodotto in uscita CO, con selettività del 10% rispetto alle moli di carbonio…