Exercise 05 solution ITA

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IMPIANTI E PROCESSI CHIMICI Esercitazione n°5 Stripping con vapore in colonna a piatti Si vuole valutare il numero di stadi e di piatti da inst allare in una colonna adibita al trattamento di una corrente liquida (5000 kg/h) costituita da un olio poco volatile. Tale corrente proviene da una unità di assorbimento e contiene una frazione molare di 0.1725 di n-pentano. La colonna opera con vapore surriscaldato e si trova a 380.4 K e pressione atmosferica. L’obiettivo è ridurre la frazione molare di n-pentano a 0.005 utilizzando una portata di vapore corrispondente a 1.5 volte quella minima. Si valuti il numero di piatti se l’efficienza di Murphree è pari al 50%. x A B C PM [kg/kmol] Olio 0.8275 200 n-C5 0.1725 15.8333 2477.07 -39.94 72.15 acqua 0 18.3036 3816.44 -46.13 18.015 ][];)[()(ln KTmmHgTPvCT BATPv  Dalle specifiche del problema si ottiene: 0 0Y  1 1 1 1 0.1725 0.2084591 1 0.1725 0.005 0.0050251 0.005 N N N xX x X        Utilizzando la legge di Raoult, è possibile calcolare il valore di H per la specie di interesse (n-pentano). x A B C Pvap (atm) olio 0.8275 n-C5 0.1725 15.8333 2477.07 -39.94 6.8505237 acqua 0 18.3036 3816.44 -46.13 1.28793995 poiché H=Pvap/P=6.8505237 atm/1atm=6.8505237>1 andrebbero considerate, nel calcolo della portata L/Gmax le condizioni di intersezione fra retta di lavoro e curva di equilibrio in X N+1 e di tangenza. 1) Intersezione: Si osserva che la curva di equilibrio ha un asintoto verticale per il valore di X che annulla il denominatore della relazione di equilibrio. 1( 1 ) HXY HX    N+1 1 0.1709 < X(1 )X H   Per cui non ha senso imporre la condizione di intersezione. Caso 2) Condizione di tangenza La condizione di tangenza diviene: 01 01 1 1 1 1 1 A H GHB YXLH GDY XHL            Si ottiene…