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 = 0,12 min⁻¹X = 80%

Una reazione del primo ordine in fase liquida con k = 0,12 min⁻¹ avviene in un CSTR in regime stazionario. Quale tempo spaziale τ serve per raggiungere una conversione del 80%?

k = 0,12 min⁻¹X = 80%
τ = min
2.Facile
V = 250 L, k = 0,3 min⁻¹Q = 40 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B (k = 0,3 min⁻¹) avviene in un reattore continuo a serbatoio agitato (CSTR) da 250 L. L’alimentazione entra a 40 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 = 40 L/mink = 0,3 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
3.Media
Q = 25 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?V = 100 L, k = 0,12 min⁻¹

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B (k = 0,12 min⁻¹) avviene in un reattore a flusso a pistone (PFR) da 100 L. L’alimentazione entra a 25 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 = 100 LQ = 25 L/mink = 0,12 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
4.Media
Q = 10 L/minX = 70%V = ?, k = 0,25 min⁻¹

Una reazione del primo ordine in fase liquida A → B con k = 0,25 min⁻¹ viene condotta in un reattore a flusso a pistone (PFR) alimentato a 10 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 = 10 L/mink = 0,25 min⁻¹X = 70%
V = L
5.Difficile
V = 150 LV = 150 LQ = 5 L/minX = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,1 min⁻¹) avviene in due CSTR uguali in serie, ciascuno da 150 L. La portata di alimentazione è 5 L/min, la densità è costante e i reattori sono in regime stazionario. Trova la conversione complessiva X in percentuale.

V = 150 L (×2)Q = 5 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 2000 LQ = 100 L/minX = ?

Una reazione del primo ordine in fase liquida (k = 0,08 min⁻¹) avviene in un CSTR da 2000 L alimentato a 100 L/min. La densità è costante e il reattore è in regime stazionario. Trova la conversione X in percentuale.

V = 2000 LQ = 100 L/mink = 0,08 min⁻¹
X = %

Soluzioni

  1. 1. τ = 33,33 min
  2. 2. CA = 0,6957 mol/L
  3. 3. CA = 0,9282 mol/L
  4. 4. V = 48,16 L
  5. 5. X = 93,75 %
  6. 6. X = 61,54 %

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