CSTR Q, c i Q, c V
Bilanci di materia in regime transitorio
Bilanci di materia in regime stazionario con generazione
Un serbatoio a perfetta miscelazione del volume di 500 litri contiene una soluzione di NaCl al 15 % in peso. A partire da un certo istante il serbatoio è alimentato con una soluzione al 2 % di NaCl con una portata di 200 l/h. Calcolare dopo quanto tempo la concentrazione della soluzione in uscita dal serbatoio si porta al 5% in peso di NaCl.
BILANCI DI MASSA Q, c i Q, c V c(0)=c 0
V = 500 l Q = 200 l/h c 0 = 15% c i = 2% t = ? c = 5%
Per la preparazione di una bevanda a base di succo d’arancia un serbatoio a perfetta miscelazione viene alimentato in continuo mediante due tubazioni. La prima versa nel serbatoio, la cui capacità a regime è pari a 500 litri, una portata pari a 3 l/s di acqua addizionata di CO2, mentre la seconda invia una mandata pari a 1000 l/h di succo d’arancia concentrato con un contenuto in solidi di 400 g/l. Per un errore di funzionamento ad un certo momento la valvola che regola la mandata del succo d’arancia concentrato viene chiusa e la portata in uscita dal serbatoio diventa pari a quella dell’acqua addizionata di CO2 in ingresso. La valvola viene riaperta dopo 15 minuti e per ripristinare rapidamente la composizione della corrente in uscita dal serbatoio si decide di chiudere per un determinato tempo la mandata dell’acqua contenente CO2 e di ridurre la portata in uscita del serbatoio ad un valore pari a quello della mandata. Calcolare dopo quanto tempo bisogna riaprire la valvola dell’acqua per ottenere in uscita dal serbatoio una bevanda con composizione pari a quella che aveva prima del guasto.
BILANCI DI MASSA Q2Q2 Q1Q1 Q
Dati V = 500 litri Q 1 = 3 l/s (H 2 O + CO 2 ) Q 2 = 1000 l/h; c=400g/l (solidi) c 0 =Q 2 *400/Q 1 +Q 2 =33.9 g/l Per 15’: Q 2 =0; Q=Q 1 Per un certo tempo (t=?): Q 1 =0; Q=Q 2
Bilancio di massa sui solidi intorno al recipiente durante il guasto: IN-OUT±GEN=ACC -OUT=ACC
Bilancio di massa sui solidi intorno al recipiente dopo il guasto: IN-OUT±GEN=ACC IN-OUT=ACC