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IMPIANTI E PROCESSI CHIMICI Tema A – 13 Settembre 2011 Flash con Colonne binarie Soluzione Inizialmente si svolge un calcolo di Flash al fine di caratterizzare la composizione delle correnti alimentate alle due colonne. La corrente F è nota. Scrivendo i bilanci materiali per ogni componente e globali: iii xLyVzF ⋅+⋅=⋅ LVF += risulta conveniente definire i rapporti di vaporizzazione all’equilibrio i i i x yK = ; ponendo F V=α e sostituendo nel bilancio per la specie i-esima: iiii xxKz ⋅−+⋅⋅= )1( αα , da cui )1(1 −+= i i i K zx α ; )1(1 −+ ⋅= i i i K zKiy α imponendo che ∑ = =− NC i ii xy 1 0)( si ottiene ∑ = =−+ −⋅= NC i i ii K Kzf 1 0)1(1 )1()( αα Ipotizzando equilibrio L/V ideale (legge Raoult, P*yi=Pvap i*xi ()vap ii i i yPTK xP= =): Pv(Pa) Pv(atm) Ki benzene 394411.905 3.892542855 3.89254286 O-diclorobenzene 26030.542 0.256901475 0.25690148 L’azzeramento della funzione f(α,Τ) porta a calcolare, dato α= 0.5, un valore di temperatura pari a 405.04 K, cui corrispondono le seguenti composizioni: xi yi benzene 0.204392691 0.795607 O-diclorobenzene 0.795607309 0.204393 Colonna 1: (alimentata con la composizione della fase vapore): q=0, ZF = 0.795607 Va ora calcolato il valore della volatilità relativa: è necessario trovare la temperatura nelle tre zone rappresentative della colonna: F, B, D. La temperatura del residuo è la Teb B . L’equazione risolutiva è: 11 1 ()1 1 1K vapNc Nc Nc BBi i i i i eb ii i PTy kx x TP= = = = = > ⋅= = > ⋅ = = > =∑∑ ∑ La temperatura dell’alimentazione è la T eb F . L’equazione risolutiva è: 11 1 ()1 1 1K vapNc Nc Nc FFi i i i i eb ii i PTy kx z TP= = = = = > ⋅= = > ⋅ = = > =∑∑ ∑ La temperatura della testa della colonna è la temperatura di rugiada del vapore (che ha la composizione del distillato per l’ipotesi di condensatore totale) T dew D .…