Termodinamica - Appunti

Operazioni e processi unitarie nella raffinazione del petrolio

Definizione di operazione e processo unitario

Operazione unitaria (i composti non variano la matrice chimica)

Processo unitario (i composti hanno matrice chimica differente, c'è un'apparecchiatura con reazioni che modificano la loro composizione)

Raffinazione del petrolio grezzo

Consideriamo un petrolio grezzo che viene portato in raffineria, dove viene eseguita una prima operazione nella barriera di topping.

• Gpl
• Gasolio
• Benzene
• Kerosene

Tutti i componenti che vanno in uno di questi gruppi hanno caratteristiche chimiche e fisiche uguali.

Che ha una temperatura critica per la sua creazione a cui si espletano operazioni.

Oli combustibili e processo di cracking

Gli oli combustibili hanno delle determinate funzioni, possono ad esempio andare nelle centrali elettriche. Sono abbastanza pesanti, comprendono tutti i composti più importanti perciò si è pensato di sottoporli in un processo di cracking dato determinate condizioni di pressione e temperatura.

• A ➔ B + Coli combustibili
• A = ciclo PK, Te molto alta
• B, C = 1000 PK, Te più bassa e quindi in qualche modo potrebbero essere sfruttati.

Trasformazioni nei processi e operazioni unitarie

Cosa succede nei due processi, ma nelle operazioni unitarie? All'interno del separatore avviene una trasformazione di tipo fisico o chimico e la termodinamica ne è compro di individuare le condizioni che le rendono favorevoli o sfavorevoli.

Essa è nata alla fine dell'800 con lo scopo di studiare i processi di scambio di calore, però ci si è accorti che il II⁰ principio della termodinamica viene divelto in generale cioè studiando una qualsiasi trasformazione. Ha un campo macroscopico che quindi fa sì che posso essere utili per lo studio di un solo componente nel sistema, mentre non è indicativo per quelli a più componenti. Esso infatti serviva ad affermare solo che:

_{μL = μV}μ_i = (∂G)_P,T,n≠i / ∂n_i

Diagrammi e equazioni

Disegno di un diagramma. Processo unitario (i composti hanno matrice chimica differente, c'è un'apparic chiara ecc...) reazione che modificano le loro composizioni.

Tutti i componenti che vanno in uno di questi gruppi hanno caratteristiche chimiche e fisiche uguali. Che ha una temperatura critica: per far sì che avvenga, a cui si sottopone l'operazione.

Gli oli combustibili hanno delle determinate funzioni, possono ad esempio andare nelle centrali elettriche. Sono abbastanza pesanti: comprendere tutti i composti più numerosi perciò si pensato ad estrar perli, in un processo di cracking sotto determinate condizioni di pressione e temperatura.

Equazioni termodinamiche

Disegno di diagramma e frecce. A = sotto P1, Te, morto certa. B, C = 1000 PM, Te più bassa e quando in qualche modo potranno essere ciccati.

Cosa succede sia nei processi, che nelle operazioni unitarie? All'interno dell'operazione avviene una trasformazione di tipo fisico o chimico e la termodinamica ne è compito di individuare le condizioni che le rendono favorevoli o sfavorevoli. Essa è nata alla fine dell'800 con lo scopo di studiare i processi di scambio di calore.

Faccio a sé accorti che il I^o principio della termodinamica è valido in generale cioè studiano una qualsiasi trasformazione. Ha un approccio macroscopico che quindi fa sì che posso essere utili per lo studio di un solo componente nel sistema, mentre non è indicativa per quella ai più componenti. Esso infatti occorre ad affermare solo che:

(Disegno di diagramma con pressione e liquido, vapore. Equazione e formule matematiche)

H: = ρ(p,T) = h(p,T)

q̂ = ŵ(p,T) = û(p,T)

dĤ = (∂Ĥ/∂T)_p dT + (∂Ĥ/∂p)_T dp

dH = ∫_p1^p₂ (∂H/∂p)_T=T2 dp + ∫_T1^T₂ (∂H/∂T)_p=p2 dT

== ∫_p1^p₂ (∂H/∂p)_T=T2 dp + ∫_T1^T₂ (∂H/∂T)_p=p2 dT

Se H = h (p,T,m)

dĥ = (∂H/∂T)_p,m dT + (∂H/∂p)_T,m dp + (∂H/∂m)_p,T dm

H = m̂h

allora: (∂Ĥ/∂T)_p,m = m (∂H/∂T)_p,m; (∂Ĥ/∂p)_T,m = m (∂H/∂p)_T,m

(∂Ĥ/∂m)_p,T = m (∂H/∂p)_T

Se consideriamo Ĥ = ĥ (p,T)

(∂郦/∂p)_T=0-perché si dipende solo da p,T che sono costanti

(∂H/∂p)(郦/∂T)

Consideriamo alcune proprietà delle derivate parziali, vediamo tutto nel caso generale:

(∂x/∂y)_Z = 1/(...)