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 = 800 L, k = 0,25 min⁻¹Q = 5 L/minCA0​ = 0,5 mol/LCA​ = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B (k = 0,25 min⁻¹) a lieu dans un réacteur parfaitement agité continu (RPAC) de 800 L. L’alimentation entre à 5 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 = 800 LQ = 5 L/mink = 0,25 min⁻¹CA0 = 0,5 mol/L
CA = mol/L
2.Facile
τ = ?k = 0,08 min⁻¹X = 85%

Une réaction du premier ordre en phase liquide de k = 0,08 min⁻¹ a lieu dans un RPAC en régime permanent. Quel temps de passage τ faut-il pour atteindre 85 % de conversion ?

k = 0,08 min⁻¹X = 85%
τ = min
3.Moyen
Q = 20 L/minX = 75%V = ?, k = 0,4 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,4 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 75 %.

Q = 20 L/mink = 0,4 min⁻¹X = 75%
V = L
4.Moyen
Q = 80 L/minCA0​ = 1 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 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 = 250 LQ = 80 L/mink = 0,5 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
5.Difficile
Q = 25 L/minX = ?V = 500 L

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,2 min⁻¹) a lieu dans un réacteur piston (RP) de 500 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 = 500 LQ = 25 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 1500 LV = 1500 LQ = 50 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,08 min⁻¹) a lieu dans deux RPAC identiques en série, de 1500 L chacun. Le débit d’alimentation est de 50 L/min, la masse volumique est constante et les réacteurs sont en régime permanent. Trouvez la conversion globale X en pourcentage.

V = 1500 L (×2)Q = 50 L/mink = 0,08 min⁻¹
X = %

Corrigé

  1. 1. CA = 0,0122 mol/L
  2. 2. τ = 70,83 min
  3. 3. V = 69,31 L
  4. 4. CA = 0,2096 mol/L
  5. 5. X = 98,17 %
  6. 6. X = 91,35 %

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