FONDAMENTI DELLE OPERAZIONI UNITARIE DELL INDUSTRIA CHIMICA Anno Accademico

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Aurora Verde
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1 Esercitazione numerica n. 2 Calcoli grafici rette di lavoro 1) A partire dai dati in tabella, costruire un diagramma (p-x) per l equilibrio di assorbimento di SO 2 in acqua a 0 C e a 20 C. Sono in accordo i dati con la legge di Henry? 2) Saturated-liquid feed F = 40 mol/h, containing 50 mol% A and B, is supplied to the apparatus in figure. The condensate is split so that reflux/condensate = 1. If heat is supplied such that W = 30 mol/h and α = 2, what will be the composition of the overhead and the bottoms product? Compute the product compositions if no condensate is returned to the still pot and W = 3D.

2 3) Del sapone umido viene posto a contatto con aria alle condizioni costanti di 75 C ed 1 atm. La distribuzione all equilibrio dell umidità è: %W/W umidità sapone P H2 O in aria, mm Hg a) 10 kg di sapone umido al 16.7% sono posti in un recipiente con 10 m 3 di aria di umidità iniziale 12 mm Hg. Quando il sapone raggiunge l umidità del 13.0%, l aria viene rimpiazzata con altra delle stesse condizioni iniziali e si attende l equilibrio. Quale sarà l umidità residua del sapone? b) Si vuole essiccare il sapone dal 16.7% al 4% in un processo continuo in controcorrente con aria di umidità 12 mm Hg. Qual è la portata d aria minima richiesta per trattare 1 kg/h di sapone? c) Se si impiega una portata maggiore del 30% rispetto al valore di b), quale sarà l umidità dell aria in uscita dall impianto? A quanti stadi di equilibrio sarà equivalente il processo? Y, kg H2 O /kg aria X, kg H2 O /kg S

3 4) The partial pressure of ammonia (A) in air ammonia mixtures in equilibrium with their aqueous solutions at 20 C is given in the above table. Using these data, and neglecting the vapor pressure of water and the solubility of air in water, construct an equilibrium diagram at 101 kpa using mole ratios Y A (mol NH 3 /mol air) and X A (mol NH 3 /mol H 2 O as coordinates. Henceforth, the subscript A is dropped. If 10 mol of gas of Y = 0.3 are contacted with 10 mol of solution of X = 0.1, what are the compositions of the resulting phases? The process is assumed to be isothermal at 1 atm. 5) A 100 kg di acqua sono aggiunti prima 100 kg di acido acetico e poi 200 kg di etere isopropilico. a) Verificare che avviene uno smiscelamento e determinare ammontare e composizione delle fasi che si ottengono all equilibrio; b) Qual è la minima quantità di acqua che occorre ulteriormente aggiungere per riottenere una sola fase?

4 6) 50 kg/h di cloroformio puro sono usati per estrarre acetone da un feed di 50 kg/h (60% in acetone, 40% acqua) in un singolo stadio di equilibrio. Calcolare le portate di estratto e raffinato e la composizione delle correnti in uscita.

5 7) Il propilene (A) ed il propano (P) sono separati per adsorbimento selettivo su gel di silice (S) a 25 C e 101kPa. Due millimoli di un gas al 50% di A e 50% di P sono equilibrate con il gel, allorquando 1 millimole di gas risulta adsorbita. Determinare la frazione molare di P nel gas e nel solido e la massa di gel impiegata.

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