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 = 0,05 min⁻¹Q = 20 L/minX = 80%

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B con k = 0,05 min⁻¹ viene condotta in un reattore continuo a serbatoio agitato (CSTR) alimentato a 20 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 = 20 L/mink = 0,05 min⁻¹X = 80%
V = L
2.Facile
V = ?, k = 0,2 min⁻¹Q = 20 L/minX = 50%

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B con k = 0,2 min⁻¹ viene condotta in un reattore continuo a serbatoio agitato (CSTR) alimentato a 20 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 = 20 L/mink = 0,2 min⁻¹X = 50%
V = L
3.Media
QX = 50%stessi Q, k e X del CSTR

Una reazione del primo ordine in fase liquida deve raggiungere una conversione del 50%. 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 = 50%primo ordine, stessi k e Q
VCSTR/VPFR =
4.Media
Q = 100 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?V = 250 L, k = 0,15 min⁻¹

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B (k = 0,15 min⁻¹) avviene in un reattore a flusso a pistone (PFR) da 250 L. L’alimentazione entra a 100 L/min con CA0 = 2 mol/L. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova la concentrazione di uscita CA.

V = 250 LQ = 100 L/mink = 0,15 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
5.Difficile
V = 400 LQ = 25 L/minX = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,2 min⁻¹) avviene in un CSTR da 400 L alimentato a 25 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova la conversione X in percentuale.

V = 400 LQ = 25 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 1500 LQ = 40 L/minX = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,15 min⁻¹) avviene in un CSTR da 1500 L alimentato a 40 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova la conversione X in percentuale.

V = 1500 LQ = 40 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %

Soluzioni

  1. 1. V = 1600 L
  2. 2. V = 100 L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 1,443
  4. 4. CA = 1,375 mol/L
  5. 5. X = 76,19 %
  6. 6. X = 84,91 %

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