Exercise 10 solution ITA

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IMPIANTI E PROCESSI CHIMICI Esercitazione n°10 Estrazione con solvente – configurazione multistadio controcorrente Soluzione Utilizzando i dati di equilibrio è possibile ricavare il seguente diagramma, che lega la frazione massiva di acetone nelle du e fasi, in modo da poter effettuare la costruzione grafica a gradini. Ad esempio, se si vuole ricavare la composizione del punto E (Plait Point), nel quale le due fasi hanno la stessa composizione: Acetone=0.48 Acqua=0.25 MIK=0.27 Al punto M, che si t rova all’interno della zona bifasica, sono associate le due fasi Estratto e Raffinato collegate dalla conodale passante per M. La composizione della fase estratto è: Acetone=0.23 Acqua=0.05 MIK=0.72 Per il Raffinato corrispondente: Acetone=0.12 Acqua=0.84 MIK=0.04 Ripetendo lo stesso procedimento per altre conodali è possibile ricavare la relazione di equilibrio che lega la frazione massi va di Acetone nell’estratto a quella nel raffinato: 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 yAcetone, estratto xAcetone, raffinato equilibrio Facendo riferimento a F=100 unità di massa (u.m.) per ora, ed indicando con n= portata massiva di acqua nell’estratto m= portata massiva di MIK nel raffinato, è lecito attendersi che siano valori piccoli visto la scarsa solubilità di acqua nel raffinato e di MIK nell’estratto. In prima approssimazione è possib ile trascurare questo aspetto, ma qui si propone nella soluzione l’approccio non semplificato che non trascura m e n. Poiché la composizione della corrente in ingresso è 60% acqua e 40 % acetone in massa, si ha: Acetone=40 u.m./h H2 OW=60 u.m./h Affinchè il recupero sia del 99%, la portata di Acetone nell’estratto è 40×0.99=39.6 A (um/h). La portata di Acetone nel raffinato sarà quindi 0.4 um/h. La colonna può essere schematizzata come segue:…