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1 Dipartimento di Energia Politecnico di Milano Piazza Leonardo da Vinci 32 - 20133 MILANO Esercitazioni del corso “FONDAMENTI DI PROCESSI CHIMICI” Prof. Gianpiero Groppi ESERCITAZIONE 1 Calcolo della temperatura adiabatica di combustione del propano. Si consideri un reattore adiabatico al cui interno è condotta la reazione di combustione del propano con aria: C3H8 + 5 O2  3 CO2 + 4 H2O Sulla base dei dati forniti, si calcoli la temperatura di uscita dei gas dal reattore (TOUT) nei tre casi seguenti: 1) alimentazione stechiometrica dei reagenti 2) aria alimentata in eccesso del 30% 3) con riferimento al caso di eccesso di aria, si ip otizzi che per un problema di cattiva conduzione della reazione, venga prodotto in uscita CO, con selettività del 10% rispetto alle moli di carbonio convertite. DATI: Corrente C 3H8: T = 25°C P = 1 ata ΔH°C C3H8 (25°C) = -2043 kJ/mol Corrente Aria: T = 25°C P = 1 ata U.R. = 60% P SAT H2O(25°C) = 3.169 kPa Corrente 2: T OUT = ? P = 1 ata ΔH°C CO (25°C) = -283 kJ/mol Ipotesi: Reattore adiabatico 2 Specie a b c N2 3.280 5.930E-04 -4.000E+03 CO2 5.457 1.045E-03 -1.157E+05 H2O 3.470 1.450E-03 1.210E+04 O2 3.639 5.060E-04 -2.270E+04 CO 3.376 5.570E-04 -3.100E+03 K T inKmol J T cTbaRC i iigasiP       2, Correlazione C P,i da J.M. Smith, H.C. Van Ness, M. M. A bbott, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 7th edition, McGraw Hill (2005). Risoluzione Caso 1 Si scrive il bilancio materiale per ogni componente della reazione e si sceglie una base di calcolo. La scelta della base è arbitraria. In questo ca so, è conveniente scegliere una base di 1 mol/s di propano in ingresso. La quantità di O2 in ingresso è ricavata dalla stechiometria di re azione ed è pari a 5 mol/s. La quantità di N 2 proveniente all’aria (0.21% O2 e…