Esercitazione 5 Testo

Page 1

ESERCITAZIONI DI CHIMICA INDUSTRIALE – PROF. ENRICO TRONCONI ESERCITAZIONE 5 – Condensatore NH3 In un impianto di sintesi dell’ammoniaca, la corrente (A) uscente dal reattore a 500°C viene alimentata ad un condensatore che lavora a 20°C e 275 ata. Assumendo che: • La corrente (A) abbia la composizione riportata nei dati d’impianto. • La corrente uscente (B) in fase gas e la corrente uscente (C) in fase liquida possano essere descritte come miscele reali di fluidi reali mediante l’equazione di stato RKS. • La corrente (B) e la corrente (C) siano in equilibrio termodinamico. • Le entalpie residue delle correnti (A), (B) e (C) siano trascurabili. • Il contributo entalpico dei gas disciolti nella corrente (C) sia trascurabile. Si chiede di stimare: • Il rapporto molare tra la portata liquida (C) e la portata alimentata (A). • La composizione delle correnti (B) e (C) • La potenza termica (Q) da asportare dal sistema per mole alimentata al condensatore DA TI D’IMPIANTO Corrente A: mol. % NH3 17.75 H2 50.60 N2 16.87 Ar 3.66 CH4 11.12 Q (C) Condensatore ammoniaca (A) (B) DATI TERMODINAMICI Cpgi (T)=ai + bi ∙ T + ci ∙ T2 + di ∙ T3 [cal/mol/K] T in [K] Punto di ebollizione normale dell’ammoniaca: 239.82 K a b c d CpLi [cal/mol/K] Δhvap @Tbn [kJ/mol] NH3 6.524 5.690e-3 4.078e-6 -2.831e-9 19.3 23.37 H2 6.483 2.215e-3 -3.298e-6 1.826e-9 - - N2 6.715 -0.879e-3 4.171e-6 -2.544e-9 - - Ar 4.965 0 0 0 - - CH4 4.598 12.450e-3 2.860e-6 -2.709e-9 - -