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 = 0,5 min⁻¹Q = 20 L/minX = 80%

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,5 min⁻¹ est réalisée dans un réacteur parfaitement agité continu (RPAC) 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 80 %.

Q = 20 L/mink = 0,5 min⁻¹X = 80%
V = L
2.Facile
V = 250 L, k = 0,08 min⁻¹Q = 80 L/minCA0​ = 0,5 mol/LCA​ = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B (k = 0,08 min⁻¹) a lieu dans un réacteur parfaitement agité continu (RPAC) de 250 L. L’alimentation entre à 80 L/min avec CA0 = 0,5 mol/L. La masse volumique est constante et le réacteur est en régime permanent. Trouvez la concentration de sortie CA.

V = 250 LQ = 80 L/mink = 0,08 min⁻¹CA0 = 0,5 mol/L
CA = mol/L
3.Moyen
Q = 80 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?V = 1500 L, k = 0,08 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B (k = 0,08 min⁻¹) a lieu dans un réacteur piston (RP) de 1500 L. L’alimentation entre à 80 L/min avec CA0 = 1,5 mol/L. La masse volumique est constante et le réacteur est en régime permanent. Trouvez la concentration de sortie CA.

V = 1500 LQ = 80 L/mink = 0,08 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/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 = 1500 LQ = 25 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,25 min⁻¹) a lieu dans un RPAC de 1500 L alimenté à 25 L/min. La masse volumique est constante et le réacteur est en régime permanent. Trouvez la conversion X en pourcentage.

V = 1500 LQ = 25 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 800 LQ = 5 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,12 min⁻¹) a lieu dans un RPAC de 800 L alimenté à 5 L/min. La masse volumique est constante et le réacteur est en régime permanent. Trouvez la conversion X en pourcentage.

V = 800 LQ = 5 L/mink = 0,12 min⁻¹
X = %

Corrigé

  1. 1. V = 160 L
  2. 2. CA = 0,4 mol/L
  3. 3. CA = 0,3347 mol/L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 3,909
  5. 5. X = 93,75 %
  6. 6. X = 95,05 %

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