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 = 0,12 min⁻¹X = 95%

Une réaction du premier ordre en phase liquide de k = 0,12 min⁻¹ a lieu dans un RPAC en régime permanent. Quel temps de passage τ faut-il pour atteindre 95 % de conversion ?

k = 0,12 min⁻¹X = 95%
τ = min
2.Facile
V = 50 L, k = 0,1 min⁻¹Q = 10 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B (k = 0,1 min⁻¹) a lieu dans un réacteur parfaitement agité continu (RPAC) de 50 L. L’alimentation entre à 10 L/min avec CA0 = 2 mol/L. La masse volumique est constante et le réacteur est en régime permanent. Trouvez la concentration de sortie CA.

V = 50 LQ = 10 L/mink = 0,1 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
3.Moyen
QX = 60%mêmes Q, k et X que le RPAC

Une réaction du premier ordre en phase liquide doit atteindre 60 % 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 = 60%premier ordre, mêmes k et Q
VCSTR/VPFR =
4.Moyen
QX = 50%mêmes Q, k et X que le RPAC

Une réaction du premier ordre en phase liquide doit atteindre 50 % 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 = 50%premier ordre, mêmes k et Q
VCSTR/VPFR =
5.Difficile
V = 250 LV = 250 LQ = 100 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,1 min⁻¹) a lieu dans deux RPAC identiques en série, de 250 L chacun. Le débit d’alimentation est de 100 L/min, la masse volumique est constante et les réacteurs sont en régime permanent. Trouvez la conversion globale X en pourcentage.

V = 250 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %
6.Difficile
Q = 50 L/minX = ?V = 250 L

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,15 min⁻¹) a lieu dans un réacteur piston (RP) de 250 L alimenté à 50 L/min. La masse volumique est constante et le réacteur est en régime permanent. Trouvez la conversion X en pourcentage.

V = 250 LQ = 50 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %

Corrigé

  1. 1. τ = 158,3 min
  2. 2. CA = 1,333 mol/L
  3. 3. VCSTR/VPFR = 1,637
  4. 4. VCSTR/VPFR = 1,443
  5. 5. X = 36 %
  6. 6. X = 52,76 %

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