Esercitazione 2 PDF

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Esercizi utili...

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Esercizio 7 Un flusso di gas di 200000 m3 h-1 (condizioni normali) è trattato per la rimozione di materiale particolato (PM) tramite un precipitatore elettrostatico. Le condizioni effettive del gas sono: temperatura 200 °C, umidità 12% in volume, contenuto di ossigeno 8% in volume, concentrazione di PM 250 mg m-3 in condizioni normali. Il precipitatore è stato dimensionato sulla base di una superficie specifica di raccolta pari a 23.1 m2 ogni 1000 m3 h-1 , suddivisa in piastre che formano 10 canali paralleli in cui passa il flusso gassoso, equamente distribuito. La velocità di migrazione effettiva delle particelle è di 6 cm s-1. Determinare: - l’efficienza di rimozione del materiale particolato EPM (%) e la concentrazione attesa di polvere in uscita Cout (mg mn-3 , gas secco, 11% O2) - l’efficienza di rimozione del materiale particolato EPM,m (%) nel caso in cui in due canali non si abbia raccolta di polvere per malfunzionamento del sistema elettrico

Esercizio 8

kJ/kg kJ/kg

Esercizio 9

Esercizio 10 Un flusso di gas secco deve essere trattato per rimuovere il materiale particolato (PM) tramite filtrazione. Le caratteristiche del flusso gassoso sono le seguenti: • portata: 50000 m3 h-1 in condizioni effettive • temperatura: 180 °C • tenore percentuale di ossigeno: 7% in volume • concentrazione di PM: 800 mg m-3 in condizioni effettive A monte del sistema di filtrazione il flusso gassoso viene raffreddato con aria secca a 20 °C per portarlo alla temperatura idonea alla filtrazione. Due diversi tipi di materiale filtrante, aventi le caratteristiche riportate nella seguente tabella, sono stati proposti per la filtrazione: Materiale Temperatura di filtrazione Velocità di filtrazione Costo unitario (m s-1) (Euro m-2) (°C) A 160 0.02 20 B 140 0.01 10

Per entrambi i materiali, il dimensionamento viene effettuato assumendo un eccesso di superficie filtrante pari al 20%. Determinare: • il materiale che corrisponde alla soluzione di minimo costo • la concentrazione effettiva CPM (mg m-3) a valle dell’unità di filtrazione, assumendo un’efficienza di rimozione del 99% • il rispetto del limite di emissione di 10 mg m-3 (condizioni normali, gas secco, 6% O2) Densità del gas: 1.34 kg m-3; Densità dell’aria 1.29 kg m-3; (entrambi in condizioni normali) Calore specifico gas: 1.15 kJ (kg °C)-1; Calore specifico aria: 1 kJ (kg °C)-1

Esercizio 11 Una unità di produzione di energia elettrica utilizza olio combustibile (PCI = 42000 kJ kgolio-1, contenuto di zolfo 0.8% in peso) per sviluppare una potenza elettrica di 80 MW con efficienza del 40%. La produzione specifica di fumi dell’unità è pari a 18.8 m3 kgolio-1 alla temperatura di 120 °C. Il controllo delle emissioni di SO2 avviene in un reattore di assorbimento a secco tramite l’iniezione di 400 kg h-1 di CaCO3; l’assorbimento avviene secondo la seguente reazione: SO2 + CaCO3 + ½ O2 → CaSO4 + CO2 con efficienza del 92% ( solo il 92% del CaCO3 dosato reagisce con SO2). Determinare: -la produzione oraria di residui solidi dal processo di assorbimento (kg h-1) -la concentrazione di SO2 (mg m-3, condizioni normali) a valle del reattore di assorbimento Pesi atomici (g mole-1): C = 12, O = 16, S = 32, Ca = 40

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