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Dipartimento di Chimica, Materiali ed Ingegneria Chimica Giulio Natta Esame di Principi di Ingegneria Chimica A+B Prof.ssa Giulia Bozzano 10 09 2010 Si consideri la seguente reazione: A + B C + D Il processo viene realizzato con largo eccesso del reagente B, cosi da poter esprimere la velocità di reazione in funzione della sola concentrazione del reagente A: r = k × C 2 A con: • CA = concentrazione della specie A [ kmol/m3] • r velocità di reazione espressa in [ kmol/m3/s ] • k costante cinetica della reazione vale 10 m3/h/kmol In queste condizioni la densità della miscela reagente può ritenersi ragionevolmente costante, e pari a 900 Kg/m 3. Per ogni kmole di reagente A alimentata, la portata molare di B inviata al reattore è pari 5 kmol B/ kmol A. Le speci che di impianto prevedono una produzione di C è di 1000 + 50 × Y Kg/h , con una conversione di A pari al 0.6 + 0.01 × X. Il P MA = 36, P MB = 28, P MC = 46 kg/kmol. Si determini il volume del reattore, nel caso in cui si utilizzi un reattore PFR ed un reattore CSTR. Si discuta prevemente il risultato ottenuto. Si faccia attenzione alla coerenza delle unità di misura: x = numero corrispondente alla seconda lettera del nome nell'alfabeto inglese, y = numero corrispondente alla terza lettera del nome nell'al- fabeto inglese Si riporti sul testo il valore adottato per X e Y utilizzato. A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 1 Risoluzione Produzione molare del prodotto C: FC = mC P MC (1) Portata molare di A inviata al reattore: F 0 A = FC χ (2) Portata molare di B inviata al reattore: F 0 B = F 0 A × rapporto B/A (3) Portata massiva totale: mtot = F 0 B × P MB + F 0 A × P MA (4) Portata volumetrica alimentata al reattore: Valimentata =…
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