Fiche d’exercices de Dimensionnement des réacteurs (RPAC et RP) avec corrigé

Fiche d’exercices de Dimensionnement des réacteurs (RPAC et RP) gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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1.Facile
τ = ?k = 0,2 min⁻¹X = 75%

Une réaction du premier ordre en phase liquide de k = 0,2 min⁻¹ a lieu dans un RPAC en régime permanent. Quel temps de passage τ faut-il pour atteindre 75 % de conversion ?

k = 0,2 min⁻¹X = 75%
τ = min
2.Facile
V = ?, k = 0,05 min⁻¹Q = 25 L/minX = 85%

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,05 min⁻¹ est réalisée dans un réacteur parfaitement agité continu (RPAC) alimenté à 25 L/min. La masse volumique est constante et le réacteur est en régime permanent. Trouvez le volume du réacteur V en litres pour une conversion de A de 85 %.

Q = 25 L/mink = 0,05 min⁻¹X = 85%
V = L
3.Moyen
Q = 10 L/minX = 75%V = ?, k = 0,25 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,25 min⁻¹ est réalisée dans un réacteur piston (RP) alimenté à 10 L/min. La masse volumique est constante et le réacteur est en régime permanent. Trouvez le volume du réacteur V en litres pour une conversion de A de 75 %.

Q = 10 L/mink = 0,25 min⁻¹X = 75%
V = L
4.Moyen
QX = 90%mêmes Q, k et X que le RPAC

Une réaction du premier ordre en phase liquide doit atteindre 90 % de conversion. Combien de fois un RPAC doit-il être plus grand qu’un RP pour le même débit d’alimentation, la même constante de vitesse et la même conversion ? Trouvez le rapport VCSTR/VPFR.

X = 90%premier ordre, mêmes k et Q
VCSTR/VPFR =
5.Difficile
V = 200 LQ = 40 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,12 min⁻¹) a lieu dans un RPAC de 200 L alimenté à 40 L/min. La masse volumique est constante et le réacteur est en régime permanent. Trouvez la conversion X en pourcentage.

V = 200 LQ = 40 L/mink = 0,12 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 2000 LV = 2000 LQ = 80 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,2 min⁻¹) a lieu dans deux RPAC identiques en série, de 2000 L chacun. Le débit d’alimentation est de 80 L/min, la masse volumique est constante et les réacteurs sont en régime permanent. Trouvez la conversion globale X en pourcentage.

V = 2000 L (×2)Q = 80 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %

Corrigé

  1. 1. τ = 15 min
  2. 2. V = 2833 L
  3. 3. V = 55,45 L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 3,909
  5. 5. X = 37,5 %
  6. 6. X = 97,22 %

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