CHIMICA INDUSTRIALE. IC138D - Reattore Modulare da Banco

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1 CHIMICA INDUSTRIALE IC138D - Reattore Modulare da Banco 1. Generalità L unità didattica IC138D permette di svolgere esperienze su diversi tipi di reattori. Un unità di servizio da banco (cod ) garantisce una fonte di acqua a temperatura costante, necessaria allo svolgimento delle esperienze, e permette inoltre il dosaggio dei reagenti all interno dei vari tipi di reattore disponibili. Lo studente può quindi confrontare le prestazioni di diverse tipologie di reattori, comprendere a pieno l importanza di una scelta corretta della tipologia di reattore in funzione del risultato da ottenere. Con l unità di base (cod ) si possono utilizzare i seguenti tipi di reattori opzionali: Reattore Continuo Serbatoio Miscelato (Cod ) Reattore Tubolare (Cod ) Reattore Discontinuo (Cod ) Reattori Miscelati in Cascata (Cod ) E inoltre disponibile un sistema automatico di acquisizione dati opzionale: SAD/IC138D - Sistema Automatico di Acquisizione Dati per IC138D (Cod ) DIDACTA Italia S.r.l. - Strada del Cascinotto, 139/ Torino - Italy Tel Fax info@didacta.it

2 2. Descrizione e composizione Unità di Base (Cod ) L unità di base permette di mantenere la temperatura acqua al valore desiderato per l esecuzione dell esperienza e di dosare correttamente i reagenti. Essa si compone di: vasca termostatata in acciaio inox, capacità 5 l, dotata di suo quadro comando per l impostazione della temperatura ed il comando della pompa di ricircolo; pompa di ricircolo; telaio di supporto in acciaio AISI304; conduttivimetro per la misura sia della conducibilità sia della temperatura dell acqua; n 2 vasche in plexiglass trasparente della capacità di 5l per i reagenti; n 2 pompe peristaltiche che connettono le vasche in plexiglass contenenti i reagenti ed il reattore in prova; quadro elettrico di controllo dotato di: - due potenziometri per il controllo della velocità delle due pompe peristaltiche - un potenziometro per il controllo della velocità dell agitatore presente nei reattori. OPZIONALI Reattore continuo serbatoio miscelato (Cod ) Si tratta di un reattore operante in condizioni continue: i reagenti vengono alimentati ed allontanati dal reattore in continuo (vedi fig.1). Il reattore è caratterizzato dall assenza di miscelazione assiale e si assume che composizione e temperatura evolvano solamente lungo la coordinata assiale (assenza di gradienti radiali) Principio di funzionamento - Legenda 1. Reattore 2. Volume reazione 3. Uscita prodotto 4. Ingresso acqua calda 5. Uscita acqua calda 6. Reagenti 7. Agitatore 3 Fig. 1 - Reattore continuo serbatoio miscelato reattore (serbatoio termostatato), capacità 2 l (circa); serpentina di riscaldamento in acciaio inox; agitatore in acciaio inox. determinazione dei parametri cinetici di una reazione chimica; studio della fluidodinamica del sistema mediante le curve distributive dei tempi di permanenza; studio dell influenza dei principali parametri operativi (volume di reazione, portata, temperatura) sulla conversione dei reagenti. Page 2

3 Reattore tubolare (Cod ) Si tratta di un reattore operante in continuo (vedi fig.2). Nell ipotesi di perfetta miscelazione all interno del reattore, la composizione del flusso di prodotto può essere considerata equivalente a quella del reattore, il che permette le misure di conversione. C A0 C Aout Q Q Fig. 2 - Reattore Tubolare reattore, capacità 3,6 l (circa); bobina di reazione fatta di materiale plastico anticorrosione, capacità 0,1 l; agitatore in acciaio inox. Principio di funzionamento determinazione i parametri cinetici di una reazione chimica; studio della fluidodinamica del sistema mediante le curve distributive dei tempi di permanenza; studio dell influenza dei principali parametri operativi (volume di reazione, portata, temperatura) sulla conversione dei reagenti. Reattore Discontinuo (Cod ) Si tratta di un reattore operante in condizioni discontinue: i reagenti vengono alimentati nel reattore e portati alla temperatura di reazione (vedi fig. 3). Al variare del tempo di residenza nel sistema si possono raggiungere differenti valori di conversione. Si possono raggiungere condizioni adiabatiche per mezzo di uno strato isolante che ricopre il reattore. 5 Principio di funzionamento - Legenda Reattore 2. Volume reazione 3. Ingresso acqua calda 4. Uscita acqua calda 5. Agitatore Fig. 3 - Reattore discontinuo reattore, capacità 2 l (circa); serpentina di riscaldamento in acciaio inox; agitatore in acciaio inox. studio della dinamica di un reattore discontinuo in funzione del tempo di residenza e delle caratteristiche dell agitazione; determinazione della stechiometria di reazione; determinazione dell entalpia di reazione e dei parametri cinetici di una reazione chimica.

4 Reattori continui miscelati in cascata (Cod ) Si tratta di una serie di reattori operante in continuo e a regime in condizioni stazionarie; un agitatore mantiene in ciascun reattore condizioni di uniformità all interno del volume di reazione (vedi fig. 4). n. 3 reattori, capacità 0,8 l (circa) ciascuno; agitatori in acciaio inox. studio della dinamica di un sistema di reattori a perfetta miscelazione in serie in funzione del tempo di residenza in ciascun reattore; studio della fluidodinamica del sistema mediante le curve distributive dei tempi di permanenza; studio dell influenza della portata; studio di una reazione chimica in un sistema di due o tre reattori. Fig. 4 - Reattori continui miscelati in cascata 3. Servizi richiesti Alimentazione elettrica: 220V monofase, 50/60 Hz; 1,5 kw 4. Pesi e dimensioni Dimensioni: 800 x 400 x 500 h mm Peso: 50kg Page 4

5 OPZIONALE SAD/IC138D Sistema Automatico di Acquisizione Dati per IC138D Cod Generalità Il sistema di acquisizione dati SAD/IC138D permette di acquisire ed analizzare su Personal Computer in tempo reale i dati caratteristici del Reattore Modulare da Banco, consentendo il monitoraggio dell impianto ed offrendo un valido strumento per lo svolgimento delle esercitazioni. 2. Composizione Unità di condizionamento segnali e conversione A/D. Software per Windows di acquisizione ed analisi dati. 3. Descrizione Gli strumenti per la misura della conducibilità, forniti con l'unità di base, sono dotati di uscita analogica per la conversione A/D. Unità di condizionamento segnali e conversione A/D L unità consente la conversione dei segnali forniti in segnali standard adatti alla successiva conversione A/D. L unità è collegabile ad un Personal Computer per via USB. Software di acquisizione ed analisi dati Il software di acquisizione ed analisi opera in ambiente MS-Windows e consente l acquisizione automatica dei segnali forniti dati trasduttori installati sull impianto ed il calcolo di altri parametri. E così possibile il monitoraggio dell impianto attraverso il display sullo schermo, in tempo reale, dei dati acquisiti o calcolati e la gestione di allarmi quando alcuni dei parametri raggiungono valori fuori dal range ammesso. Il software consente di ottenere a video o in stampa i diagrammi dei dati acquisiti in funzione del tempo e i diagrammi previsti nelle esercitazioni. I dati acquisiti o calcolati possono essere salvati su disco in formato ASCII. E inoltre possibile l esecuzione di simulazioni introducendo i dati da tastiera. 4. Configurazione richiesta PC PC min. Pentium con Hard Disk (>10Gb) e CD drive, scheda grafica SVGA minimo, mouse, RAM 32 MB, porta USB; Windows-XP o successivi; Stampante grafica.

6 Cod. R00942/I 0514 Ed. 02 Rev. 04 In qualsiasi momento e senza preavviso, la Didacta Italia potrà apportare ai propri prodotti, ferme restando le caratteristiche essenziali descritte, le modifiche che riterrà opportune secondo le esigenze di carattere costruttivo o didattico. Page 6