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Dipartimento di Energia Politecnico di Milano Piazza Leonardo da Vinci 32 - 20133 MILANO Esercitazioni del corso “FONDAMENTI DI PROCESSI CHIMICI” Prof. Gianpiero Groppi ESERCITAZIONE 3 Calcolo della temperatura di uscita dal primo stadio del reattore di conversione del CO per abbattere il tenore di CO fino ad un valore fissato. Si faccia riferimento ai gas provenienti dal Reformin g II con aria: essi vengono inviati al reattore di conversione del CO (reattore a due stadi), dove avviene la seguente reazione (Water Gas Shift, WGS): CO + H2O  CO2 + H2 Si consideri il primo stadio della conversione di CO e si supponga che all'uscita di tale stadio i gas siano in condizioni di equilibrio termodinamico alla temperatura di uscita (T u). Si chiede di determinare la temperatura di uscita affinché il tenore di CO nella corrente uscente sia ridotto allo 0.39% volumetrico sul secco. DATI: Corrente 1: T = 360°C P = 30 ata Corrente 2: T OUT = ? P = 30 ata CO/ secco = 0.39% Ipotesi: Equilibrio chimico rispetto alla reazione di WGS, Gas Ideale 2 Composizione Portata (Nm 3/h) % Vol. sul secco H2 56.36 N2 22.24 CO 12.56 CO2 8.27 Ar 0.27 CH4 0.3 H2O 73411 secco 120264 100.00 Totale 193675 3 Risoluzione Si scrive il bilancio materiale per ogni componente su l reattore di conversione. Si sceglie come base di calcolo 100 mol/h di secco in ingresso. Si definisce poi il grado di avanzamento  della reazione e si scrive la composizione del sistema in uscita in funzione di  Composizione Portata (Nm 3/h) n in (mol/h) n out (mol/h) H2 56.36 56.36 +  N2 22.24 22.24 CO 12.56 12.56 -  CO2 8.27 8.27 +  Ar 0.27 0.27 CH4 0.3 0.3 H2O 73411 61.04 61.04 -  secco 120264 100.00 100.00 +  Totale 193675 161.04 161.04 La quantità di H2O in ingresso è calcolata secondo: 04.61100120264 73411 2 OH Si…