Appunti completi di Processi chimici

Studio dei materiali

• plastica
• acciaio
• legno (lavorato)
• cemento (lapidei)
• vetro
• carta
• tessili (chimico-manifatturiero)
• petrolio

Proprietà, trattamento e applicazioni

Processi chimici

• cartario
• tessile
• agroalimentare
• farmaceutico
• metallurgico
• chimico (organica e inorganica)
• petrolchimico

CHIMICA APPLICATA (MATERIALI)

• ACCIAIO
• LEGNO
• EVAPORAZIONE
• COMBUSTIONE

SISTEMA TERMODINAMICO

STATO

VARIABILI

INTENSIVE

• T (°C)
• p (pressione)
• P
• ρ
• x

ESTENSIVE

• m (massa)
• n (mole)
• V (volume)
• C

REGOLA DELLE FASI

V = C - F + 2

numero variabili

indipendenti

numero componenti

Capire bene nord e zone triangolari

di un sistema

CASO C = 1

• SOLIDO
• LIQUIDO
• VAPORE

fusione

evaporazione

rilassazione

condensazione

sublimazione

Legge di CLAPEYRON

dP = ΔH

• pressione
• entalpia
• temperatura
• volume

molecola urto inelastico

sistema di equilibrio

numero uguale di molecole

in alto e in basso.

A = 16,387

B = 3885,70

C = 230,17

R = 8,31 ^J/_mol·K

T = temperatura in Kelvin (273,15)

T = 90°C

P = e^{A - B / T + C} ≅ 70,15 kPa

dlnP/dt = Δh / RT²

Δh = B T² / (T - 237 + C)² ≅ 41,507 ^kJ/_mol

3) P = 1,3 atm

t_uscita = 107°C

t = 90°C → [P = 70,15 kPa]T = 363 K

P = P₁ + ((P₂ - P₁) * (T - T₁) / (T₂ - T₁))

P = P_A + P_B

P_B = γ_AP = X_AP_A^sat(T)

Legge di Raoult

∑₁ X_i = ∑_mi/m∑ = 1 (composti)

∑ ω'_i = 1

Soluzioni solido-liquido

P_A^sat(T) << P_B^sat(T)

P_T = P_A + P_B = X_AP_A^sat(T) + (1-X_A)P_B^sat(T)

P_E = (1-X_A)P_B^sat(T)

P_E 1 atm

X_A ≈ 15%

T_E ≠ 100°C

T_sol^sat(P)

CLASSIFICAZIONE DEI MATERIALI

CLASSIFICAZIONE:

• Metalli,
• Ceramiche,
• Polimeri.

Esercizio

Potenze richieste a una caldaia

A_v = 1000 kg/h

P_c = 10 bar

T_s = 18°C

PC = 10 bar = 10×10⁵ Pa = 10×10² kPa = 1000 kPa

C_p(liquido 18°C) = 4.74

Q_2W = m_l · C_p · ΔT = 694.7 kJ

Q_lat = m_l · ΔH^VAP = 2014.5 = 2014.5 kJ

Q_TOT = Q_lat + Q_sens = 2706.2 kJ = 757.7 kW