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 = 0,3 min⁻¹X = 75%

Une réaction du premier ordre en phase liquide de k = 0,3 min⁻¹ a lieu dans un RPAC en régime permanent. Quel temps de passage τ faut-il pour atteindre 75 % de conversion ?

k = 0,3 min⁻¹X = 75%
τ = min
2.Facile
V = ?, k = 0,1 min⁻¹Q = 80 L/minX = 90%

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,1 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 90 %.

Q = 80 L/mink = 0,1 min⁻¹X = 90%
V = L
3.Moyen
Q = 20 L/minCA0​ = 1,5 mol/LCA​ = ?V = 150 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 150 L. L’alimentation entre à 20 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 = 150 LQ = 20 L/mink = 0,05 min⁻¹CA0 = 1,5 mol/L
CA = mol/L
4.Moyen
Q = 100 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?V = 250 L, k = 0,5 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B (k = 0,5 min⁻¹) a lieu dans un réacteur piston (RP) de 250 L. L’alimentation entre à 100 L/min avec CA0 = 2,5 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 = 0,5 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
5.Difficile
V = 200 LV = 200 LQ = 40 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,1 min⁻¹) a lieu dans deux RPAC identiques en série, de 200 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 = 200 L (×2)Q = 40 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %
6.Difficile
Q = 40 L/minX = ?V = 1500 L

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,05 min⁻¹) a lieu dans un réacteur piston (RP) de 1500 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 = 1500 LQ = 40 L/mink = 0,05 min⁻¹
X = %

Corrigé

  1. 1. τ = 10 min
  2. 2. V = 7200 L
  3. 3. CA = 1,031 mol/L
  4. 4. CA = 0,7163 mol/L
  5. 5. X = 55,56 %
  6. 6. X = 84,66 %

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