Tecnologie dei materiali

(Q +Q )/(V +V )

i V C AT

Lezione 016

08. Noti il calore utile (QU) e il calore disponibile (QD), il rendimento termico della combustione si determina come:

1/

(QU*QD)

QU/QD

QU*QD

QD/QU

09. La perdita al camino e il potenziale termico l’acqua

La perdita al camino indica la percentuale di potere calorifico inferiore (Qi perche derivata dalla combustione e

generalmente allo stato vapore, essendo le temperature di interesse comunemente superiori ai 100°C) perduta in seguito

all’emissione dei fumi a temperatura superiore a quella ambiente:

dove

l = perdita al camino (%)

V = volume dei componenti dei fumi (mn

3)

Cs = calore sensibile (kJ/mn

3 dei componenti dei fumi alla temperatura di uscita dei fumi

Qi = potere calorifico inferiore del combustibile (kJ/kg).

Si definisce potenziale termico (P T) la quantita di calore (kJ) che si sviluppa nella combustione completa e con formazione di

acqua vapore di un mn3 di miscela stechiometrica di combustibile gassoso o vaporizzato e della relativa aria teorica di

combustione.

Lezione 017

01. Il potere cokificante è:

il numero che viene assegnato quando un grammo di carbone viene scaldato fino a 820°C provocandone la fuoriuscita di gas e conseguente

rigonfiamento la tendenza del carbone a cementarsi con materiali inerti

l'insieme di gas e vapori che si sviluppano da un carbone secco e privo di ceneri quando viene riscaldato a 950± 20°C in assenza di aria

l'attitudine di un carbone ad aumentare di volume dando origine ad una struttura porosa se riscaldato in assenza di aria

02. L'indice di libero rigonfiamento è:

la tendenza del carbone a cementarsi con materiali inerti

l'insieme di gas e vapori che si sviluppano da un carbone secco e privo di ceneri quando viene riscaldato a 950± 20°C in assenza di

aria il numero che viene assegnato quando un grammo di carbone viene scaldato fino a 820°C

l'attitudine di un carbone ad aumentare di volume dando origine ad una struttura porosa se riscaldato in assenza di aria

03. Il contenuto di sostanze volatili è:

il numero che viene assegnato quando un grammo di carbone viene scaldato fino a 820°C provocandone la fuoriuscita di gas e conseguente

rigonfiamento la tendenza del carbone a cementarsi con materiali inerti

l'insieme di gas e vapori che si sviluppano da un carbone secco e privo di ceneri quando viene riscaldato a 950± 20°C in assenza di aria

l'attitudine di un carbone ad aumentare di volume dando origine ad una struttura porosa se riscaldato in assenza di aria

04. Il potere agglutinante è:

l'insieme di gas e vapori che si sviluppano da un carbone secco e privo di ceneri quando viene riscaldato a 950± 20°C in assenza di aria

il numero che viene assegnato quando un grammo di carbone viene scaldato fino a 820°C provocandone la fuoriuscita di gas e conseguente rigonfiamento

l'attitudine di un carbone ad aumentare di volume dando origine ad una struttura porosa se riscaldato in assenza di aria

la tendenza del carbone a cementarsi con materiali inerti

05. L'antracite è:

il carbon fossile che presenta un contenuto di C del 75?90%.

il termine estremo della carbogenesi del legno

il prodotto di formazione del legno che presenta un contenuto di C pari al 55?65%

il prodotto che deriva da una carbonizzazione più spinta della torba e da piante ad alto fusto

06. Il litantrace è:

il prodotto che deriva da una carbonizzazione più spinta della torba e da piante ad alto

fusto il termine estremo della carbogenesi del legno

il carbon fossile che presenta un contenuto di C del 75?90%.

il prodotto di formazione del legno che presenta un contenuto di C pari al 55?65%

07. La lignite è

il termine estremo della carbogenesi del legno

il prodotto di formazione del legno che presenta un contenuto di C pari al 55?65%

il prodotto che deriva da una carbonizzazione più spinta della torba e da piante ad alto

fusto il carbon fossile che presenta un contenuto di C del 75?90%.

Lezione 017

08. I combustibili solidi artificiali: il coke

Il coke è il residuo carbonioso più o meno resistente, poroso, infusibile e relativamente povero di ceneri che si ottiene

distillando i litantraci sopra i 900°C.

Il coke si ottiene solitamente per distillazione a secco dei litantraci grassi ma può ottenersi anche da petrolio e ligniti.

Il processo determina la formazione di:

• un residuo solido coke

• una certa quantità di sostanze gassose che condensano durante il raffreddamento catrame di carbon fossile

• una certa quantità di sostanze gassose che rimangono tali anche a temperatura ambiente gas illuminante o gas di città (gas

combustibile che, opportunamente purificato, può essere utilizzato per uso domestico)

In base al prodotto voluto cambiano le condizioni di processo e la materia prima:

• per produrre coke, la migliore materia prima sono i litantraci grassi a corta fiamma (cioè a basso tenore di sostanze volatili) e

a secco è condotta a T = 1100‐1200°C

la distillazione

• per produrre gas di città e catrame, si usano litantraci a lunga fiamma (cioè ad alto tenore di sostanze volatili) e si opera a T =

950‐1000°C. nell’industria

• Oggi rimane elevatissima la richiesta di coke per il suo impiego metallurgica (coke metallurgico), mentre di

scarsa importanza, soprattutto in Italia, ha la produzione di gas di città e catrame ottenuti come derivati petroliferi.

09. I combustibili solidi naturali

Legno, torba, ligniti, lintatraci e antraciti

Lezione 018

01. Tra i processi di lavorazione previsti nella raffinazione del petrolio, il reforming è:

l'eliminazione, mediante un energico lavaggio con acqua, delle sostanze estranee che potrebbero formare incrostazioni e fenomeni di

corrosione il recupo delle frazioni più pesanti che a pressione atmosferica non distillano ma si decompongono

la distillazione frazionata a pressione atmosferica

la trasformazione di idrocarburi leggeri a basso numero di ottano in altri ad elevato numero di ottano

02. Tra i processi di lavorazione previsti nella raffinazione del petrolio, il topping è:

la distillazione frazionata a pressione atmosferica

l'insieme dei trattamenti per aumentare le rese in prodotti leggeri

l'eliminazione di acqua e fanghiglia o altre sostanze in

sospensione

l'eliminazione, mediante un energico lavaggio con acqua, delle sostanze estranee che potrebbero formare incrostazioni e fenomeni di corrosione

03. Tra i processi di lavorazione previsti nella raffinazione del petrolio, la desolforazione è:

l'eliminazione dello zolfo mediante l'impiego di catalizzatori

l'eliminazione di acqua e fanghiglia o altre sostanze in

sospensione

la trasformazione di idrocarburi leggeri a basso numero di ottano in altri ad elevato numero di

ottano il recupo delle frazioni più pesanti che a pressione atmosferica non distillano ma si

decompongono

04. Tra i processi di lavorazione previsti nella raffinazione del petrolio, la distillazione a pressione ridotta è:

il recupo delle frazioni più pesanti che a pressione atmosferica non distillano ma si

decompongono il processo di frammentazione delle molecole costituenti le frazioni "pesanti"

derivate dal topping

l'eliminazione, mediante un energico lavaggio con acqua, delle sostanze estranee che potrebbero formare incrostazioni e fenomeni di corrosione

l'eliminazione dello zolfo mediante l'impiego di catalizzatori

05. Tra i processi di lavorazione previsti nella raffinazione del petrolio, la conversione è:

la distillazione frazionata a pressione atmosferica

l'insieme dei trattamenti per aumentare le rese in prodotti leggeri

il processo di frammentazione delle molecole costituenti le frazioni "pesanti" derivate dal topping

la trasformazione di idrocarburi leggeri a basso numero di ottano in altri ad elevato numero di ottano

06. Tra i processi di lavorazione previsti nella raffinazione del petrolio, il dessalaggio è:

l'eliminazione, mediante un energico lavaggio con acqua, delle sostanze estranee che potrebbero formare incrostazioni e fenomeni di

corrosione il processo di frammentazione delle molecole costituenti le frazioni "pesanti" derivate dal topping

la distillazione frazionata a pressione atmosferica

il recupo delle frazioni più pesanti che a pressione atmosferica non distillano ma si decompongono

07. Tra i processi di lavorazione previsti nella raffinazione del petrolio, la decantazione è:

l'eliminazione, mediante un energico lavaggio con acqua, delle sostanze estranee che potrebbero formare incrostazioni e fenomeni di corrosione

l'eliminazione dello zolfo mediante l'impiego di catalizzatori

l'insieme dei trattamenti per aumentare le rese in prodotti leggeri

l'eliminazione di acqua e fanghiglia o altre sostanze in

sospensione

Combustibili liquidi naturali: il petrolio e la sua raffinazione

08.

l petrolio è una miscela liquida di vari idrocarburi, in prevalenza alcani, che si trova in giacimenti negli strati

superiori della crosta terrestre, ed è una fonte primaria energetica della modernità.

[2]

Chiamato anche oro nero, è un liquido viscoso, infiammabile, di colore che può variare dal nero, che è il più

[3] [4]

frequente, al verde scuro. È detto greggio, oppure grezzo, il petrolio che viene estratto dai giacimenti, prima di

subire qualsiasi trattamento per trasformarlo in prodotto lavorato.

la raffinazione, trasformandolo in modo che possa essere utilizzato. Le fasi del processo devono essere eseguite in

ordine, senza possibilità di saltarne alcuna.

La prima consiste nella purificazione della materia prima, dove vengono eliminate tutte quelle sostanze impure

che sono contenute. La procedura che viene applicata in questa fase consiste nel dissalaggio, dove il petrolio è

preriscaldato a una temperatura di 150 gradi centigradi, viene immessa una certa quantità di acqua demineralizzata

insieme ad alcuni additivi e poi si dà vita alla miscelazione attraverso una valvola di laminazione.

In seguito il mix greggio-acqua si invia in un grande serbatoio tra 2 piastre elettriche che favorisce la coalescenza

d’acqua, Poi viene estratta l’acqua dal fondo che trasporta

delle goccioline ottenendo la separazione dal greggio.

tutte le impurità contenute nel materiale.

La seconda fase consiste nella distillazione frazionata. In sostanza, vi una torre di frazionamento o colonna di

un’apparecchiatura cilindrica in acciaio alta circa 50 metri e larga 6,5 metri, all’interno

distillazione, che consiste in

della quale si trovano dei piatti orizzontali che la dividono in vari stadi, con lo scopo di fare entrare in contatto la

All’interno

componente liquida e quella gassosa. della torre vi sono diverse temperature: m