Exercise 11 solution ITA

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IMPIANTI E PROCESSI CHIMICI Tema A – 27 Settembre 2011 Estrazione con solvente – configurazione multistadio controcorrente Soluzione Utilizzando i dati di equilibrio è possibile ricavare il diagramma che lega la frazione massiva di acido acetico nelle due fasi, in modo da poter effettuare la costruzione di McCabe-thiele Per semplicità, si fa riferimento a F=100 u.m. per ora, ed indicando con n= portata massiva di acqua nell’ estratto m= portata massiva di IPE nel raffinato, è lecito attendersi che siano valori piccoli visto la scarsa solubilità di IPE nel raffinato e di acqua nell’estratto. Poiché la composizione della corrente in ingresso è 70% acqua e 30 % acido acetico, si ha: AcAc=30 u.m./h H 2O=70 u.m./h Affinché il recupero sia quello desiderato, la portata di Piridina nel raffinato sarà 1.4 um/h. La colonna può essere schematizzata come segue (chiamando con il pedice a le variabili relative alla testa e con b quelle relative alla coda della colonna): F=100 70 H2O 30 Ac Acet Raffinato 70‐n H2O 1.4 Ac acet m IPE Solvente S IPE Estratto n H2O 28.6 Ac Acet S‐mI P E Xa Xb Ya Yb Per cui la portata di liquido che scende è In testa: La=F=100 u.m/h=30Acetico+70H2O In coda: Lb=1.4AcAcet+(70-n) H2O+ m IPE=50.5+m-n Per cui la portata di liquido che sale è In testa: Va=28.6AcAcet+n H 2O+ (S-m) IPE=28.6+S+n-m In coda: Vb=S IPE Trovo Smin: La portata minima di solvente si può ricavare facendo toccare retta di lavoro e curva di equilibrio (se è controllante l’intersezione e non la tangenza, il punto di intersezione è quello con ascissa pari alla composizione dell’alimentazione). Poiché le solubilità di IPE nella fa se acquosa e dell’acqua nella fase orga nica sono piccole, pe r il calcolo di Smin possono essere trascurate. Così f acendo, è facilmente calcol abile la…