REATTORI ISOTERMI: INTRODUZIONE
CONCLUSIONI – ALTERNATIVE DI PROGETTO
• La produzione può essere realizzata con un numero elevato di possibili combinazioni per le
stessa specifiche di progetto:
reattori di tipologia differente (modello fluodinamico diverso);
o condizioni operative diverse.
o
• In PROGETTO, in tutti i casi è possibile realizzare le specifiche di progetto richieste, MA con:
velocità nette diverse,
o dimensioni del reattore diverse.
o
• Il processo di progettazione deve portare a selezionare:
“la” soluzione “ottimale” da un punto di vista economico
• Il conto economico è spesso dominato dal costo di investimento legato al volume, e, quindi, in
genere: Maggiore è la velocità media (netta) del sistema,
minore sarà il volume di reattore necessario.
Migliore sarà il conto economico
Io reattore
T
voglio trovare nel
conduzione
Modalità di ?
continuo discontinuo
sistema
conviene usare un o
↓ I
di alleato
vantaggi costo costanza qualità prodotti
pera dei
di
e
un
minore maggiore
: (
produttività unita reattore ) quindi
di
alta volume
più ho
di
per
produzione V01 Minore
|
(E)
Minori
di costi servizi
variabili )
reattore vapore ,
. flessibili anche di
più li diverse
sono costano cose
più uso per
se ,
facilmente riutilizzabili
e V1
Però tempo morto
hanno esiste il
di prestazione perché
parità
a ho tempo
il
perchè scaricare
reali caricare
per
scarico e
carico e
e
.
, fare
morto
tempo
c' più
quando quindi
se di
lo V
pùe
devo
produco
è
grande parità
V produzione
compensare di
per maggiore per
→
strumentazione (
corti fissi
costo manutentiva
di minori
minor e ,
)
supervisione .
. .
Pùe elevati t
adatti richiedono di
lenti che
reazioni reali
per .
fermarti
Posso facilmente rapidamente
più
più e
Batch aggiunto
alto
produzioni
per ad
piccole val
: " Problema
( Per
)
" etilene
larghe
In scala
produzione
produzioni
continuo basso della
a
: . .
/ elevati
tempi
potenzialità troppo
elevata che contatto
Impianti richiedono di
reali
e
con non
. ho
l' produttività
queste rilevante
di peso
aumento
per economico
nel conto
un
Bilanci materia controllo
verifica
progetto
di e
, ,
tolti
fica
templi 2- T costante
V01
reattore nel
isoterma tempo
omogenea nel
: e
termine fasico
(
all' considero )
reattore
Inter nullo
faccio prendiamo
la mono
( )
fase cost
della
e v01 tempo
nel nel
e (
entrante
e correnti
uguale portata
nelle costante )
v01
uscenti
e Poi
forza
Avviene tra c'
V01
la
Un' è
f questo
quindi me scrivo
cambia p per
per non
unica
reaa . .
T
volume
bilanci fase di
cambia
i di cambia
anche
p il moli
cambia Se reali numero
G
In se
se ,
.
. .
convertito
tutto
te Al
2A raddoppia
porta
R volumetrica
A la
è
A
ls in →
→ ,
.
Tutto trascurato
nostri
questo calcoli
nei viene bilancio
se bisogno bilancio
portata globale
cambia più anatema
ho di
V di
:
un in
o
( Non )
neanche
consideriamo questo
fluidodinamico
Assumo ideali
modelli
esprimibile
comportamento mediante
Per lo
considero dimostro
reattori stazionario
stato
continui lo 0
con acc =
.
)
Un' ( R
B
b.
unica S
A
reale r
a. s
+
-
+ .
.
. (
[ )
] b
Vel dipendente solo da una
è
A limitante
anche il reaq .
Partiamo complico
dalla semplice
soma più poi caso
in
.
nell' alimentazione è
le reversibile ritorno
di alta di
reali
di la V
assenza più
prod caso
in
,
.
. .
nell' alimentazione presta
modifica
prodotto la
quindi 2 .
,
Posso usare : ( )
discontinuo Batch
agitato
PIU o ( )
continuo CSTR
tubolare continuo
Batch miscelato
perfettamente
considero ( )
civ
dni d 0 ri v
0 O +
bilancio
termini
5 -
per -
= -
=
: at at
termine interfaccia
l'
entrante anche
uscente 0
con e
v. = ,
termine sola
considerando
generativo rla
una 2-
Per far Ci
che
Sciro noi
comparire V
C = .
Poi fuori costante
f
V costante
perché
tira lo considero
quindi
considero
✗
ti
dei =
= →
. at
at velocità
-
P il
Uguale
parlo termine
di
è ⊖ accumulo
di
⑥
R
se
ri se
e .
il della
termine termine
è generativo
uguale numericamente reali
di al
Ace
CSTR veli uscente
entrante
Acc ci sono
con e
0 ;
= . Interfaccia fasico
percui nuovo
, V
raccolgo quindi uscita
entrata
Port
considera voi e
.
.
uguali
tubolare (
flusso
il )
pistone
è PFR
a
bilancio tutto il entrata uscita
che reattore
integrale prendo
prende e
sup e
: . Il
Per la
termine cambia perché
V cambia
qui , \ confrontando generativo
queste due il
che rappresentano termine
,
/ ,
I
V01 ↑ ottengo
↓ se :
)
( ' Ti
"
' "
Ù li V
li +
→ .
o -
= ] frazione del
v01 che
pezzo considero
bilancio locale
posso usare infinitesimo quindi
sola
la è volume li
perché
V una
0 la costante
considero
1 formula dell'
differenziale della
def
perché la del contrario
uscente
è entrante Aec
al
-
. ,
che tra è
la differenza
uscente entrante
ho convettivo
che uscente
entrante R O
per e >
so
e
-
formazione davanti metto
se ha -0
di
V quindi ⑥
⑥
scomparsa sempre
ri
a
segno o un
o
la portata Questo
cala quindi
differenziale
mollare davanti
metto
il
quindi ha ⊖ se reaeg
⊖
un .
.
avrò
Il Avrò quindi
②
prod ④ ⊖ -0
e
e
. Ù DI ri
le divido &
O
il
per vol = -
- AV
le unità
unità tempo
di
dimensioni quelle
più
ho di di di
per ma massa
ora massa per
non una una
,
'
( 31
tempo dimensioni
unita l'
MT _
di
di vol le vel
ovvero
per una
, reattore
Per prestazione
la di un t tempo
de
conta disposizione più
è il
batch
tempo aspetto
cui
il In reagisce
2-
ma
a in
uno
: ,
.
il
quindi tempo Batch
del
della conduzione
Un quanto tempo
avanti reattore
fluido
continuo sta
conta il
più nel per
uno reagire
va , ( )
PFR il
contatto
tempo Cat
con
a
- .
tempo
t riempimento
di E
= =
%
i =
flusso
reattore F
ti bene
ho tubolare pistone perchè mescola
si
entra
se va sola
con a non
in una ,
.
tempo molecole
singole
di delle
t permanenza
prosegue
e =
,
fase perfettamente il tocca
die quando
se F
ho miscelata la
Ultra si
sup 2-2-
0m09 lui a e
: .
uscita
di
la
raggiunge comp . il
tutto
diventa
mette cala
stancamente
colorante rosso poi colore
in
un
se e
→ c' di
tempo elemento
è
distribuzione di colorante che
esiste del
tua permanenza un
→ :
subito '
quindi sta
quello che che mai
quello esce
reagisce po
non non
un
esce e
,
noi interessa succede
voglia mediamente
succede cosa
ma cosa Ogum una
0
non a
a ,
%
ti
succede che
e =
Risolto Batch
l' risolto CSTR
anche del
integrale ho quella
per , /
ultimi
Infatti due
la i diversi
perché la stessa
E
prestazione quanto
in
stessa sembrano
soma . . infinitesimali
tratto
mettendo diventano perché volumi
uguali
si
ma gioco
in
conversione : /
/ / portata volumetrica
se costante costante
costante
f volume
è e
→ i volumi
semplificare
quindi posso
frazione reagito
che ha
non
-1 reattore della
iniziale reattore
corrente
discontinuo
Cno entrante
concentrazione per in
e
per un
un
=
continuo (
frazione )
moli che reagito
ha
reagente
di
di è
ed
✗ concentrazione scomparsa
a =
tesa : i
Rna Ej
Come costante
l semplifica
prima se =
→
,
definire diversi
diversi
modi numeri
posso in
resa →
↓ [ rapporto
moli perché P
R
J di
PM
uguale
posso M diversi
avere non
non e
e
IN e
tengo ? LR
A
stechiometrici
conto coeff
dei es →
. .
200400
è perché
massima 200%
resa Welt prodotto
di che
moti
Nick
2
divido quel
reali entrano
Conto
per le
se /
in
. .
. alimentate
mai A
di
almeno la
così è
Max 100%
resa
Possono considerando coeff la
i
prodotte che
esserci è
più la
quindi delle
donna conversione
rese
. , finite
le reagite
torna
reagito quelle
hanno prodotto
che quindi perché nel
moli
sono moli
le sono
fare metodi
all'
prodotto
le chiedi calcolare i
di di
la entrambi
esame posso
resa , w
consumato
reaeg
o .
✓ )
quantità formato solito
di
produzione (
tempo
prod unità molla
di di
per
: . convertire
indice tonnellate
da
dei
è volte devo
economico ricavi a
un / e
anno
Ù
Pr Eventualmente
uscente
corrente
In tengo
Cre
reattore conto
continuo della di
ho presenza
→ = . . nell'
R alimentazione
la portata reattori
è anche
prod uscente altri
la
sempre gli
e per
,
. discontinuo ho
Nel sistema uscente
corrente scarico
ma
non Batch effettuati
generale
in di
numero nell'
riferimento
di
tempo
di
intervallo
↓ ↑
faccio Senza questo
quanti
Introduco all'
batch
parametro anello
un nuovo : .
ho Battle
la produzione singolo
un
per
c' il
però aumentare
mi
morto che fa
t
è voi compensare
per
t
t tnr
t +
batch
lavora produzione
ciclo di
=
a = [ " /
"" " ' tre
lavorazione dura 9h
se in anno
una →
ore /
un
→ qw
quantità di (
formato
prodotto di
di reagente ) del
consumato unità volume
o di tempo e
per reattore
la
produttività produzione di
di
unità VOI reali
per
: .
all'
Pr €
quanti anno
Dr Al
Prop ricavo :
-
= .
[ di
costi investimento
→
A produttività ↑
parità farlo ↓ di
produzione
di più
guadagno
V viceversa
a
riesce e e
a
se
, Da
PR
significato costante ↑ ↑
tempo
il
economico v
→ →
,
È indice scelta
redditività mi tanto
la
dice rende
di mia
H poco
un o
: investimento
costo
✓
la termometro
di
al
ricavi perché
ma d
è
prod ai sono
Prop ci
non pompe ,
.
il tutte
che Quindi
detto facciamo
doppio
ho V il quelle che
ho
se prezzo è sono
non
2 nei
se .
Da sostituire quindi conto completo
approssimazioni economico
può un
non
. 90
meglio
è migliore
seconda altre
la quale perché
se 110
1000 ci
è
100 non
e
0 ma sono
so
variabili fare
Un Alternative il conto economico difficile
dimensionare
conto è è
ma
3 ,
Cry Cialtrone )
Dr
Dr discontinuo
Continuo = =
µ t tm
+
Batch
l' continuo
discontinuo il
[
del è 4 come
equa per
-2 . ,
discontinuo termini
però dei due
del
t è la sauna studio
basano sullo
progetto lo
controllo cinetico che di
prevede schema
verifica ogni
si
e reali rada
, .
,
valuto trovo funzione
Artemus
ha t
che
cinetica K la di
K
una sua con in
e
la .
. E MRT 09/12/2022
De
K _
=
Fasi del progetto All'
il operative
reattore
procedimenti condizioni
da
scelta da
del
è per vengono
usare ci
usare esame
e .
date vita reale
nella no
, produttività
ottimali garantiscono alta
più
una
: (
devo incognite
bilancio fino calcolo libertà
di dei gradi di
le
scrive equa n n
a. equa
a a- e
)
dipendenti Di parametri
solito
variabili due
poi voglio
assegno come
e . la
dell'
determinare impianto
la ed
dimensione è
per
uno
• , impianto
più
di
produrre
produzione perché voglio mi serve un
se
più grande u
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