Tecnologie chimiche industriali, principi di automazione e di organizzazione industriale - Maturità 2013

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Seconda prova scritta

Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca

M417 - Esame di Stato di Istituto Tecnico Industriale

Corso di ordinamento

Indirizzo: Chimico

Tema di: Tecnologie chimiche industriali, principi di automazione e di organizzazione industriale

(Testo valevole per i corsi di ordinamento e per i corsi sperimentali del Progetto “Sirio”)

Il candidato esegua il disegno dello schema descritto nel primo esercizio e, a sua libera scelta, risponda a due degli altri tre quesiti proposti.

1. Assorbimento dei gas acidi

Una corrente gassosa di processo, contenente gas acidi, è depurata, prima dello scarico in torcia, per assorbimento con un solvente selettivo. Tale solvente è poi rigenerato con un opportuno trattamento a caldo.

Per l’assorbimento si utilizza una colonna a riempimento in cui il gas da depurare entra dal basso e il solvente dall’alto; in uscita, il gas depurato esce dalla sommità della colonna, mentre la soluzione, ricca dei componenti assorbiti, dal basso. La corrente gassosa da depurare arriva all’impianto di assorbimento a temperatura elevata e ad una pressione di poco superiore a quella dell’ambiente. Il solvente di riciclo, già reintegrato con solvente fresco, arriva con una temperatura prossima a quella di ebollizione e con un’adeguata prevalenza per entrare in colonna.

Il candidato, dopo aver ipotizzato le opportune condizioni operative di temperatura e pressione, disegni lo schema di processo dell’operazione di assorbimento, prevedendo anche eventuali recuperi termici, completo di tutte le apparecchiature accessorie ritenute necessarie in base alle condizioni operative ipotizzate (compressori, pompe, scambiatori, serbatoi, ecc.) e delle regolazioni automatiche principali, seguendo, per quanto possibile, le norme UNICHIM.

2. Stripping con vapore d’acqua

In un liquido organico altobollente (L) è disciolto un componente altamente volatile (C) che si vuole separare per stripping con vapore d’acqua surriscaldato (V).

Sapendo che:

• La tensione di vapore del liquido organico altobollente è talmente bassa da ritenere del tutto trascurabile la sua presenza in fase vapore;
• Il vapore d’acqua, nelle condizioni operative adottate, non condensa ed è in ogni caso insolubile nel liquido organico;
• Il componente volatile è del tutto assente nel vapore d’acqua in ingresso allo stripping;
• La portata del liquido altobollente è L = 2 kg/s;
• La concentrazione del componente volatile nel liquido organico in ingresso è

X

in

• Nel liquido organico in uscita si vuole ottenere una concentrazione X = 0,02 kg C/ kg L;

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