7/25/2019 Chemical Reactor's Problem Set

1/2

CORSO DI REATTORI CHIMICI

PROBLEM SET 1

Corso di Reattori Chimici PS1

Caratterizzazione cinetica col metodo integrale

1) Si consideri una reazione in fase liquida elementare del tipo A B+C. Si faccia avvenire la

reazione in un reattore ideale a tino discontinuo operato isotermicamente. Dopo 10 minuti di

reazione si formino nB= 23.5 moli di B e dopo 20 minuti nB=37.0 moli di B.

Si chiede di stimare il valore della costante cinetica della reazione nelle stesse condizioni operative

2) Una piccola quantit di bromo liquido viene disciolta in acqua alla temperatura di 25C in un

contenitore dotato di un efficiente sistema di agitazione. La reazione di decomposizione del bromo

viene seguita misurando le concentrazioni di reagente a vari tempi ed ottenendo i dati riportati nella

seguente tabella:

tempo [min] 0 10 20 30 40 50

Concentrazione Br2[mol/ml] 2.45 1.74 1.23 0.88 0.62 0.44

Si chiede di verificare se i dati sperimentali possono essere descritti adeguatamente da una cinetica

di ordine zero, uno o due ed eventualmente determinare il valore della costante cinetica.

3) La reazione tra il bromuro di etilene e lo ioduro di potassio stata studiata conducendo delle

prove con una concentrazione iniziale di bromuro pari a 0.02864 kmol/m3e di ioduro di potassio

pari a 0.1531 kmol/m3

C2H4Br2+3KIC2H4+2KBr+KI3

I risultati ottenuti, in termini di frazione di bromuro reagito, sono riportati in tabella:

tempo [ks] 29.7 40.5 47.7 55.8 62.1 72.9 83.7

Frazione di bromuro reagita [-] 0.2863 0.3630 0.4099 0.4572 0.4890 0.5396 0.5795

Si chiede di verificare se la reazione pu essere descritta da una cinetica del secondo ordine

complessiva (primo ordine rispetto a ciascun reagente).

4) La seguente reazione tra il trifenil-metil-cloruro (A) ed il metanolo (B)

(C6H5)3CCl+CH3OH(C6H5)3COCH3+HCl

A+BC+D

stata investigata in un reattore batch da laboratorio alla temperatura di 25C utilizzando una

soluzione di benzene e piridina. La piridina reagisce con lacido cloridrico formando un precipitato

e rendendo la reazione irreversibile. La soluzione iniziale contiene una concentrazione di A pari a

0.05 M e di B pari a 0.5 M. Sapendo che prove differente hanno evidenziato che la reazione di

ordine uno rispetto alla specie B, si chiede di determinare lordine di reazione rispetto ad A.

7/25/2019 Chemical Reactor's Problem Set

2/2

Corso di Reattori Chimici PS1

2

tempo [min] 0 50 100 150 200 250 300

cC[mol/l] 0 0.012 0.0194 0.0244 0.0278 0.0305 0.0326

5) Lo studio cinetico della decomposizione dellacetaldeide stato condotto in unapparecchiatura

in flusso a 518C e 1 atm di pressione. La reazione :CH3CHOCH4+ CO

Lacetaldeide viene vaporizzata ed inviata in reattore tubolare mantenuto a 518C. Il reattore ha un

diametro interno di 3.3 cm ed una lunghezza di 80 cm. La portata attraverso il tubo viene variata

modificando la velocit di vaporizzazione. Lanalisi dei prodotti in uscita dal tubo d i risultati

riportati in tabella. Determinare unequazione cinetica soddisfacente per questi dati.

Portata [g/h] 130 50 21 10.8

Frazione di acetaldeide decomposta [-] 0.05 0.13 0.24 0.35