M417 - ESAME DI STATO DI ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE Indirizzo: CHIMICO CORSO DI ORDINAMENTO TEMA DI TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI, PRINCIPI DI AUTOMAZIONE E DI ORGANIZZAZIONE INDUSTRIALE Sessione ordinaria 2001 Il candidato, dopo aver eseguito lo schema di disegno assegnato, motivi in una relazione le scelte tecniche effettuate e risponda, a sua libera scelta, a due degli altri tre quesiti proposti. Schema di disegno In una colonna di rettifica continua si deve trattare una miscela ideale formata da due composti organici il cui comportamento si può ritenere ideale. La rettifica viene realizzata a pressione di poco superiore a quella atmosferica, inviando la miscela in colonna come liquido preriscaldato alla sua temperatura di ebollizione. Il distillato ed il prodotto di coda, dopo esser stati raffreddati a temperatura prossima a quella ambiente, vengono inviati a successive lavorazioni. I fluidi ausiliari sono vapor d acqua saturo (140 °C) per le operazioni di riscaldamento, e acqua industriale (20 °C) per le operazioni di condensazione e raffreddamento. Si opera con un rapporto di riflusso effettivo R = 0,5. L operazione di rettifica viene realizzata eseguendo i recuperi di calore dalle correnti uscenti ritenuti convenienti per contribuire al preriscaldamento dell alimentazione della colonna. Il candidato, tenendo presenti le indicazioni fornite, scelga il tipo di colonna (a piatti, a riempimento ecc.) ritenuto idoneo a realizzare l operazione richiesta e disegni lo schema del processo completo delle apparecchiature accessorie (pompe, valvole, serbatoi) e delle regolazioni automatiche principali, seguendo per quanto possibile la normativa UNICHIM. Quesiti 1. Un prodotto solido contiene una frazione in massa X = 0,25 di sostanze solubili in un opportuno solvente organico ed una frazione in massa Z = 0,75 di sostanze insolubili. Il solvente organico è inizialmente del tutto assente dal solido. La retta di equilibrio del solido con le soluzioni ottenibili è rappresentabile con la funzione Y = 0,4(1 X) dove Y indica la frazione in massa di solvente ed X la frazione in massa di sostanze solubili. Ad un chilogrammo di solido iniziale vengono mescolati 3 kg di solvente organico, e dopo un opportuno periodo di tempo si esegue la separazione tra soluzione ottenuta e solido residuo. Il candidato calcoli, a sua libera scelta per via algebrica o grafica, le composizioni della soluzione ottenuta e del solido residuo, valutandone anche le quantità ottenute. 2. Il candidato illustri il processo di produzione di un polimero di rilevante importanza economico-industriale, mettendo in particolare evidenza gli aspetti chimici ed impiantistici di tale processo. 3. Il candidato illustri un processo microbiologico di rilevante importanza ambientale o industriale, esaminato nel suo corso di studi. 119