M666 - ESAME DI STATO DI ISTRUZIONE SECONDARIA SUPERIORE Indirizzo: ITCM - CHIMICA, MATERIALI E BIOTECNOLOGIE ARTICOLAZIONE CHIMICA E MATERIALI CORSO DI ORDINAMENTO TEMA DI TECNOLOGIE CHIMICHE INDUSTRIALI Sessione ordinaria 2016 Il candidato svolga la prima parte della prova e risponda a due tra i quesiti proposti nella seconda parte. PRIMA PARTE In un processo si ottiene una miscela liquida, del tutto immiscibile con l acqua e di densità inferiore a quella dell acqua, in cui il prodotto d interesse ha una volatilità nettamente superiore al resto della miscela. Per recuperare tale prodotto si sottopone la miscela a stripping con vapore d acqua. Si opera con una colonna che lavora ad una pressione di poco superiore a quella atmosferica in cui l alimentazione entra opportunamente preriscaldata in modo che il vapore d acqua utilizzato non condensi in colonna. I vapori di testa sono condensabili totalmente con l usuale acqua di raffreddamento. Sia il prodotto di testa sia quello di coda sono raffreddati prima di essere avviati ad ulteriori lavorazioni. Come fluidi di servizio sono disponibili acqua industriale di raffreddamento e vapore di rete. Il candidato, dopo aver adottato gli eventuali recuperi termici ritenuti opportuni, disegni lo schema dell impianto idoneo a realizzare l operazione proposta, completo delle apparecchiature accessorie (pompe, valvole, serbatoi, ecc.) e delle regolazioni automatiche principali rispettando, per quanto possibile, la normativa UNICHIM. SECONDA PARTE 1. Dimensionare l operazione di stripping descritta nello schema calcolando la portata del vapore e determinando graficamente il numero di stadi teorici richiesti dalla separazione. Dati: la miscela da strippare è del tutto immiscibile con l acqua; il prodotto da separare è nettamente volatile rispetto al resto della miscela la cui volatilità è trascurabile nelle condizioni operative del processo; la miscela viene opportunamente preriscaldata in modo che il vapore d acqua utilizzato non condensi in colonna; il vapore di rete utilizzato per lo stripping è puro e non reagisce con la miscela; la relazione d equilibrio liquido vapore è data dall equazione Y = 1,2 X, dove X indica la concentrazione del prodotto volatile in fase liquida espressa dal rapporto in moli tra il prodotto volatile e il resto della miscela, mentre Y indica la concentrazione del prodotto volatile in fase vapore espressa dal rapporto in moli tra il prodotto volatile e il vapore d acqua; la concentrazione del prodotto volatile nell alimentazione è XF = 0,1; 245