Volume 1

211 7.1 Stoccaggio dei fluidi n serbatoi a tetto fisso, in cui il tetto può essere conico o a cupola e, in quelli di piccole dimensioni, anche piatto (v. Fig. 7.8). a) b) c) Serbatoi atmosferici a tetto fisso: a) a tetto conico; b) a cupola; c) piatto. Fig. 7.8 Serbatoi per liquidi infiammabili Per evitare che vadano sotto vuoto o in pressione, devono essere muniti di valvole di respirazione per far entrare un gas opportuno durante lo svuotamento e per farlo uscire durante il riempimento. inevitabile che il liquido evapori nella fase gassosa sovrastante, in relazione alla temperatura e alla sua tensione di vapore, arrivando fino alla saturazione. A seconda delle caratteristiche del liquido stoccato, se c è la possibilità di formazione di miscele esplosive, è necessario ricorrere a un gas inerte, usualmente l azoto, con cui ricoprire il liquido infiammabile; così pure, per evitare emissioni di vapori nell ambiente, gli scarichi devono essere convogliati in torcia o ad un opportuno impianto di trattamento. esempio 7.5 Un serbatoio a tetto fisso, della capacità totale di 10000 m3, contiene 2000 m3 di liquido. La tensione di vapore del liquido è di 20 kPa e la temperatura è di 20°C. Supponendo che lo spazio sovrastante il liquido sia saturo dei suoi vapori, per valutare le emissioni che si avrebbero nella fase di riempimento, calcolare il volume di tali vapori a 20°C e 1 bar. Inoltre, ipotizzando una massa molare media di 114 g/mol, calcolare la massa corrispondente. Risoluzione Presupponendo un comportamento ideale del gas, si ricorda che la pressione parziale di un componente di una miscela gassosa è la pressione che tale componente avrebbe se occupasse, da solo, il volume a disposizione dell intera miscela. Quindi, restando la temperatura costante, è sufficiente calcolare il volume in seguito a una trasformazione isoterma dal volume iniziale a 20 kPa fino alla pressione finale di 100 kPa (1 bar). L equazione di stato dei gas ideali per una trasformazione isoterma diventa: P1V1 = P2V2 Considerando che lo spazio vuoto V1 è V1 = 10000 2000 = 8000 m3 ed esplicitando V2, si ha: V2 = V1 P1 20 kPa = 8000 m3 = 1600 m3 P2 100 kPa Applicando l equazione di stato dei gas ideali, si ricava: n = 1 bar 1600 m3 P V = = 65,6 kmol 0,083145(m3 barK 1 kmol 1 ) 293,15 K R T Da cui si ha: m = 65,6 kmol 114 kg/kmol = 7,48 103 kg 07a CAPITOLO_199-242_COLORE.indd 211 27/04/12 11.49

Volume 1
Volume 1
LIBRO DIGITALE