Scheda di esercizi di Dimensionamento dei reattori (CSTR e PFR) con soluzioni

Scheda di esercizi di Dimensionamento dei reattori (CSTR e PFR) gratuita e stampabile: 6 esercizi dal livello facile a quello d’esame, con le soluzioni. Stampala o salvala come PDF.

Per i docenti: gratuita da stampare, copiare e usare in classe. Ogni nuova scheda ha nuovi valori e le sue soluzioni. Un link a ExamProblems nella pagina del corso è molto apprezzato.

Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
V = ?, k = 0,3 min⁻¹Q = 80 L/minX = 80%

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B con k = 0,3 min⁻¹ viene condotta in un reattore continuo a serbatoio agitato (CSTR) alimentato a 80 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova il volume del reattore V in litri per una conversione di A del 80%.

Q = 80 L/mink = 0,3 min⁻¹X = 80%
V = L
2.Facile
τ = ?k = 0,08 min⁻¹X = 80%

Una reazione del primo ordine in fase liquida con k = 0,08 min⁻¹ avviene in un CSTR in regime stazionario. Quale tempo spaziale τ serve per raggiungere una conversione del 80%?

k = 0,08 min⁻¹X = 80%
τ = min
3.Media
Q = 5 L/minX = 50%V = ?, k = 0,3 min⁻¹

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B con k = 0,3 min⁻¹ viene condotta in un reattore a flusso a pistone (PFR) alimentato a 5 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova il volume del reattore V in litri per una conversione di A del 50%.

Q = 5 L/mink = 0,3 min⁻¹X = 50%
V = L
4.Media
Q = 80 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?V = 500 L, k = 0,08 min⁻¹

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B (k = 0,08 min⁻¹) avviene in un reattore a flusso a pistone (PFR) da 500 L. L’alimentazione entra a 80 L/min con CA0 = 1,5 mol/L. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova la concentrazione di uscita CA.

V = 500 LQ = 80 L/mink = 0,08 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
5.Difficile
V = 100 LV = 100 LQ = 20 L/minX = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,3 min⁻¹) avviene in due CSTR uguali in serie, ciascuno da 100 L. La portata di alimentazione è 20 L/min, la densità è costante e i reattori sono in regime stazionario. Trova la conversione complessiva X in percentuale.

V = 100 L (×2)Q = 20 L/mink = 0,3 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 150 LQ = 50 L/minX = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,4 min⁻¹) avviene in un CSTR da 150 L alimentato a 50 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova la conversione X in percentuale.

V = 150 LQ = 50 L/mink = 0,4 min⁻¹
X = %

Soluzioni

  1. 1. V = 1067 L
  2. 2. τ = 50 min
  3. 3. V = 11,55 L
  4. 4. CA = 0,9098 mol/L
  5. 5. X = 84 %
  6. 6. X = 54,55 %

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