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ANGELO PILOTTA S.r.l.
v. Schiaffino, 32
20158 Milano - Italy
Ph.: +39-0239310147
Fax 0239320362
e-mail: info@pilottasrl.com
Fermentatori con capacita fino a 100mc Produzione Costruzione Essiccatori verticali sottovuoto
fascio 2
Progettazione
2.1
Le attrezzature sono state progettate in considerazione dei coefficienti di
sicurezza appropriati dettati dal suddetto codice di calcolo. Gli adeguati
mezzi di controllo e sicurezza dovranno comunque essere adottati
dall'utilizzatore, come evidenziato nell'analisi dei rischi e nel manuale di
installazione, esercizio e manutenzione.
Gli esempi
Pur ribadendo che lo scopo di
questo scritto è quello di consentire un semplice approccio alla problematica
offerta dai processi di estrazione, è opportuno riprendere solo le definizioni
essenziali, per consentire un diretto agli esempi che seguono.
Nell'apposito riquadro sono riportate le definizioni principali delle variabili
e delle grandezze qui usate. E possibile anche leggere le
equazioni che consentono di risalire alle diverse grandezze cui si fa
riferimento negli esempi. Resta
quindi ben chiaro che, per un approfondimento della teoria, così
come per l'esameatavolino di problemi non ancora indagati sperimentalmente, si
dovrà fare riferimento, per esempio, al testo del fascio Treybal citato.
La Fig. 5 rappresenta il luogo dei
DDDDD1
punti degli stadi ideali noti che siano:
Xf,XnYb, m ed FE con solventi
immiscibili, ma con eguale distribuzione del solvente (b) nei diversi stadi per
i casi, di estrazione a correnti incrociate.
La fig. 6 rappresenta il luogo dei
punti degli stadi ideali noti che siano:
Xf,XflYb, m ed FE con solventi
immiscibili e con coefficienti di ripartizione m costante per i casi di
estrazione in controcorrente.
Disponete di una soluzione acquosa di una sostanza organica nella qualità di 12
Ton/24h. La
concentrazione cui si rende disponibile il prodotto da recuperare sia calore il 5% in
peso.
Vi proponete di estrarre il soluto
con un solvente sufficientemente
selettivo sia per ridurre il costo del
recupero (nelle condizioni viste
dovreste evaporare 19 kg di acqua/kg di soluto) sia per operare
alle temperature più basse possibili senza ricorrere al vuoto.
Nella enorme casistica dei solventi
disponibili la scelta cade su un
solvente clorurato bassobollente
per tre validi motivi: massa elevata, bassa viscosità, bassa solubilità
reciproca, basso punto di ebollizione.
Una serie di prove condotte a parte
sia in laboratorio (6) sia eventualmente su un impianto pilota vi permettono di
concludere che il valore del coefficiente di fascio ripartizione m
(assunto come valore medio dei risultati) sia pari a 2.
Infine vi proponete una resa di
estrazione del 99% almeno.
Pensate di operare secondo la tecnica dell'estrazione continua in
controcorrente e formulate, quale
DDDDD2
prima ipotesi di lavoro un rapporto
B/A = 1
A = 475 kg/h con:
S = 25kg/h e:
Xf = 25/475 = 0.0526
B = 475 kg/h per cui :
x,, = 0.25/ 475 = 5.26 10~
Yb = 0;
FR = X~/Xf = 0.01;
FE = mB/A = 2
Risolvendo l'espressione [06] ovvero entrando nel diagramma di
Fig. 6 si otterrebbe un valore per il Scambiatori
numero degli stadi teorici n pari a
5.6.
Come nella quasi totalità degli impianti di processo il costo di ogni
apparecchio varia con il volume
dell'apparecchio stesso ma con
esponenti inferiori all'unità mentre
il costo di esercizio varia solitamente in modo lineare con le portate, di qui
la convenienza di esplorare "come" variano le caratteristiche di un sistema di
estrazione al variare del rapporto B/A.
Se cambiassimo il rapporto B/A,
per esempio a 0.75, cambierebbe
anche il coefficente m che nel no-
stro caso potrebbe diminuire al valore di 1 .8. In queste condizioni ritroviamo:
A = 475 kg/h con:
S fascio = 25 kg/h e:
xf = 25/475 = 0.0526
B = 356.25 kg/h;
x,, = 0.25/356.25 = 7.018 10~
Yb = 0;
FR = x~/x~ = 0.0133;
FE = mB/A= 1.35
Otterreste così un valore di n
10.5, ovvero gli stadi teorici necessari per il raggiungimento del risultato
desiderato.
Ma se a questo punto desiderate
esplorare le conseguenze di un
possibile aumento della resa di
estrazione al valore del 99.9% allora in modo analogo, i due esempi sopra
esposti si modificano con i seguenti risultati.
Per B/A = 1 (sia ininfluente la variazione di m);
A = 475 kg/h con:
DDDDD3
S Scambiatori = 25 kg/h e:
x~ = 25/475 = 0.0526
B = 475 kg/h per cui :
x~ = 0.025/475 = 5.26 10~
Yb = 0;
FR = X~/X~ = 0.001;
FE = mB/A = 2
Troviamo allora n 8.7 stadi teorici, mentre con B/A = 0.75 (sia sempre
ininfluente la variazione di m);
A=475 kg/h;
S=25 kg/h;
x~ =25/475 = 0.0526
B = 475 kg/h;
x0 = 0.025/356.25 = 7.018 10~
Yb = 0;
FR = x~/x~ = 0.00133;
FE = mB/A = 1.35
Owero n 19 stadi teorici.
A voi provare a modificare a piacere la resa del recupero o calore il rapporto B/A per
constatare come i valori di n cambino secondo un andamento Iogaritmico.
Ideazione e costruzione di macchinari di processo industriali per usi vari.
Scambiatori di calore, reattori , condensatori per l\'industria chimica, farmaceutica ed alimentare.
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