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
V = ?, k = 0,12 min⁻¹Q = 80 L/minX = 75%

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,12 min⁻¹ est réalisée dans un réacteur parfaitement agité continu (RPAC) alimenté à 80 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 = 80 L/mink = 0,12 min⁻¹X = 75%
V = L
2.Facile
V = 100 L, k = 0,2 min⁻¹Q = 5 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B (k = 0,2 min⁻¹) a lieu dans un réacteur parfaitement agité continu (RPAC) de 100 L. L’alimentation entre à 5 L/min avec CA0 = 1 mol/L. La masse volumique est constante et le réacteur est en régime permanent. Trouvez la concentration de sortie CA.

V = 100 LQ = 5 L/mink = 0,2 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
3.Moyen
Q = 10 L/minX = 75%V = ?, k = 0,1 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,1 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 = 0,1 min⁻¹X = 75%
V = L
4.Moyen
Q = 20 L/minX = 70%V = ?, k = 0,05 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,05 min⁻¹ est réalisée dans un réacteur piston (RP) alimenté à 20 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 70 %.

Q = 20 L/mink = 0,05 min⁻¹X = 70%
V = L
5.Difficile
V = 100 LV = 100 LQ = 40 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,05 min⁻¹) a lieu dans deux RPAC identiques en série, de 100 L chacun. Le débit d’alimentation est de 40 L/min, la masse volumique est constante et les réacteurs sont en régime permanent. Trouvez la conversion globale X en pourcentage.

V = 100 L (×2)Q = 40 L/mink = 0,05 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 250 LQ = 10 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,5 min⁻¹) a lieu dans un RPAC de 250 L alimenté à 10 L/min. La masse volumique est constante et le réacteur est en régime permanent. Trouvez la conversion X en pourcentage.

V = 250 LQ = 10 L/mink = 0,5 min⁻¹
X = %

Corrigé

  1. 1. V = 2000 L
  2. 2. CA = 0,2 mol/L
  3. 3. V = 138,6 L
  4. 4. V = 481,6 L
  5. 5. X = 20,99 %
  6. 6. X = 92,59 %

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