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.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Facile
τ = ?k = 0,05 min⁻¹X = 75%

Una reazione del primo ordine in fase liquida con k = 0,05 min⁻¹ avviene in un CSTR in regime stazionario. Quale tempo spaziale τ serve per raggiungere una conversione del 75%?

k = 0,05 min⁻¹X = 75%
τ = min
2.Facile
V = 400 L, k = 0,5 min⁻¹Q = 80 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B (k = 0,5 min⁻¹) avviene in un reattore continuo a serbatoio agitato (CSTR) da 400 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 = 400 LQ = 80 L/mink = 0,5 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
3.Media
QX = 60%stessi Q, k e X del CSTR

Una reazione del primo ordine in fase liquida deve raggiungere una conversione del 60%. 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 = 60%primo ordine, stessi k e Q
VCSTR/VPFR =
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 = 500 LQ = 50 L/minX = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,05 min⁻¹) avviene in un CSTR da 500 L alimentato a 50 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova la conversione X in percentuale.

V = 500 LQ = 50 L/mink = 0,05 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 1500 LV = 1500 LQ = 80 L/minX = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,15 min⁻¹) avviene in due CSTR uguali in serie, ciascuno da 1500 L. La portata di alimentazione è 80 L/min, la densità è costante e i reattori sono in regime stazionario. Trova la conversione complessiva X in percentuale.

V = 1500 L (×2)Q = 80 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %

Soluzioni

  1. 1. τ = 60 min
  2. 2. CA = 0,4286 mol/L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 1,637
  4. 4. VCSTR/VPFR = 2,164
  5. 5. X = 33,33 %
  6. 6. X = 93,12 %

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