Exercise 4 Text

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6 () 3102630 4835220 48242 10121.410170.210631.5ln945.1194.4770040.5 10028.110609.310682.417.16606.39665 10111.410083.110364.917.16 TTTTTRT TG TTTTH TTTC R R NC i Pi ⋅⋅+⋅⋅−⋅⋅+−⋅+=∆− ⋅⋅+⋅⋅−⋅⋅+⋅−−=∆ ⋅⋅+⋅⋅−⋅⋅+−=⋅ −−− −−− −−−∑υ L’equazione risolutiva è pertanto: () TTTTT RT TGk Req ⋅⋅+⋅⋅−⋅⋅+−⋅+= ∆−= −−− 10263 0 10121.410170.210631.5ln945.1194.4770040.51788.4 ln Si tratta di un’equazione algebrica implicita in T, del tipo f(T) = 0, che può essere risolta con vari metodi numerici (per esempio il dimezzamento) o grafici. Si ottiene: T = 535.88 K = 262.7°C Una soluzione simile poteva essere ricavata utilizzando espressioni linea rizzate per ∆G0R(298K) e ∆H0R(298K) disponibili sui testi. Per le reazione di WGS: TTGR ⋅+−=∆ 07.99418)(0 in cal/mol per 300 < T < 600K TTGR ⋅+−=∆ 71.78514)(0 in cal/mol per 600 < T < 1500K In questo caso, l’equazione risolutiva diventa: 9418 9.074.17881.987 T T −+ ⋅=− ⋅ Da cui T = 542K = 269°C, dato R = 1.987 cal/mol/K. 1 Dipartimento di Energia Politecnico di Milano Via La Masa 34 - 20156 MILANO Esercitazioni del corso “FONDAMENTI DI PROCESSI CHIMICI” Prof. Luca Lietti ESERCITAZIONE 4 Calcolo del calore Q da fornire al reattore di Reforming Primario Nello stadio di Reforming Primario avviene la prima reazione per la preparazione dei gas di sintesi a partire da gas naturale. Il processo può essere schematizzato secondo le seguenti reazioni: CH4 + H2O ↔ CO + 3 H2 (1) CO + H2O ↔ CO2 + H2 (2) La reazione (2) è la reazione di Water Gas Shift (WGS). La reazione (1) è la reazione di reforming del metano con vapore (steam reforming). Si tratta di una reazione significativamente endotermica, che viene condotta in forni dove il calore di reazione necessario è fornito attraverso parete. In un tipico processo, i gas (composizione in tabella) entrano alla…