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 = 0,05 min⁻¹Q = 20 L/minX = 95%

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 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 95 %.

Q = 20 L/mink = 0,05 min⁻¹X = 95%
V = L
2.Facile
τ = ?k = 0,25 min⁻¹X = 80%

Une réaction du premier ordre en phase liquide de k = 0,25 min⁻¹ a lieu dans un RPAC en régime permanent. Quel temps de passage τ faut-il pour atteindre 80 % de conversion ?

k = 0,25 min⁻¹X = 80%
τ = min
3.Moyen
Q = 100 L/minCA0​ = 0,5 mol/LCA​ = ?V = 250 L, k = 0,12 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B (k = 0,12 min⁻¹) a lieu dans un réacteur piston (RP) de 250 L. L’alimentation entre à 100 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 = 100 L/mink = 0,12 min⁻¹CA0 = 0,5 mol/L
CA = mol/L
4.Moyen
Q = 80 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?V = 800 L, k = 0,05 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B (k = 0,05 min⁻¹) a lieu dans un réacteur piston (RP) de 800 L. L’alimentation entre à 80 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 = 800 LQ = 80 L/mink = 0,05 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
5.Difficile
V = 500 LQ = 40 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,1 min⁻¹) a lieu dans un RPAC de 500 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 = 500 LQ = 40 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 150 LV = 150 LQ = 25 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,25 min⁻¹) a lieu dans deux RPAC identiques en série, de 150 L chacun. Le débit d’alimentation est de 25 L/min, la masse volumique est constante et les réacteurs sont en régime permanent. Trouvez la conversion globale X en pourcentage.

V = 150 L (×2)Q = 25 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %

Corrigé

  1. 1. V = 7600 L
  2. 2. τ = 16 min
  3. 3. CA = 0,3704 mol/L
  4. 4. CA = 0,6065 mol/L
  5. 5. X = 55,56 %
  6. 6. X = 84 %

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