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 = 0,5 min⁻¹X = 60%

Una reazione del primo ordine in fase liquida con k = 0,5 min⁻¹ avviene in un CSTR in regime stazionario. Quale tempo spaziale τ serve per raggiungere una conversione del 60%?

k = 0,5 min⁻¹X = 60%
τ = min
2.Facile
V = ?, k = 0,12 min⁻¹Q = 50 L/minX = 75%

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B con k = 0,12 min⁻¹ viene condotta in un reattore continuo a serbatoio agitato (CSTR) alimentato a 50 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 75%.

Q = 50 L/mink = 0,12 min⁻¹X = 75%
V = L
3.Media
Q = 5 L/minX = 85%V = ?, k = 0,4 min⁻¹

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B con k = 0,4 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 85%.

Q = 5 L/mink = 0,4 min⁻¹X = 85%
V = L
4.Media
QX = 90%stessi Q, k e X del CSTR

Una reazione del primo ordine in fase liquida deve raggiungere una conversione del 90%. 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 = 90%primo ordine, stessi k e Q
VCSTR/VPFR =
5.Difficile
V = 2000 LQ = 50 L/minX = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,15 min⁻¹) avviene in un CSTR da 2000 L alimentato a 50 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova la conversione X in percentuale.

V = 2000 LQ = 50 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 100 LV = 100 LQ = 100 L/minX = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,4 min⁻¹) avviene in due CSTR uguali in serie, ciascuno da 100 L. La portata di alimentazione è 100 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 = 100 L/mink = 0,4 min⁻¹
X = %

Soluzioni

  1. 1. τ = 3 min
  2. 2. V = 1250 L
  3. 3. V = 23,71 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 3,909
  5. 5. X = 85,71 %
  6. 6. X = 48,98 %

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