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
τ = ?k = 0,4 min⁻¹X = 70%

Una reazione del primo ordine in fase liquida con k = 0,4 min⁻¹ avviene in un CSTR in regime stazionario. Quale tempo spaziale τ serve per raggiungere una conversione del 70%?

k = 0,4 min⁻¹X = 70%
τ = min
2.Facile
V = ?, k = 0,5 min⁻¹Q = 80 L/minX = 70%

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B con k = 0,5 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 70%.

Q = 80 L/mink = 0,5 min⁻¹X = 70%
V = L
3.Media
Q = 25 L/minX = 60%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 25 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 60%.

Q = 25 L/mink = 0,3 min⁻¹X = 60%
V = L
4.Media
QX = 75%stessi Q, k e X del CSTR

Una reazione del primo ordine in fase liquida deve raggiungere una conversione del 75%. Quante volte più grande di un PFR deve essere un CSTR a parità di portata di alimentazione, costante cinetica e conversione? Trova il rapporto VCSTR/VPFR.

X = 75%primo ordine, stessi k e Q
VCSTR/VPFR =
5.Difficile
V = 800 LQ = 40 L/minX = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,4 min⁻¹) avviene in un CSTR da 800 L alimentato a 40 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova la conversione X in percentuale.

V = 800 LQ = 40 L/mink = 0,4 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 100 LV = 100 LQ = 25 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 25 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 = 25 L/mink = 0,3 min⁻¹
X = %

Soluzioni

  1. 1. τ = 5,833 min
  2. 2. V = 373,3 L
  3. 3. V = 76,36 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 2,164
  5. 5. X = 88,89 %
  6. 6. X = 79,34 %

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