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 = 0,5 min⁻¹X = 90%

Une réaction du premier ordre en phase liquide de k = 0,5 min⁻¹ a lieu dans un RPAC en régime permanent. Quel temps de passage τ faut-il pour atteindre 90 % de conversion ?

k = 0,5 min⁻¹X = 90%
τ = min
2.Facile
V = 150 L, k = 0,4 min⁻¹Q = 5 L/minCA0​ = 2,5 mol/LCA​ = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B (k = 0,4 min⁻¹) a lieu dans un réacteur parfaitement agité continu (RPAC) de 150 L. L’alimentation entre à 5 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 = 150 LQ = 5 L/mink = 0,4 min⁻¹CA0 = 2,5 mol/L
CA = mol/L
3.Moyen
Q = 25 L/minX = 75%V = ?, k = 0,05 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,05 min⁻¹ est réalisée dans un réacteur piston (RP) alimenté à 25 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 = 25 L/mink = 0,05 min⁻¹X = 75%
V = L
4.Moyen
Q = 80 L/minX = 60%V = ?, k = 0,3 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,3 min⁻¹ est réalisée dans un réacteur piston (RP) 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 60 %.

Q = 80 L/mink = 0,3 min⁻¹X = 60%
V = L
5.Difficile
V = 100 LV = 100 LQ = 10 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,25 min⁻¹) a lieu dans deux RPAC identiques en série, de 100 L chacun. Le débit d’alimentation est de 10 L/min, la masse volumique est constante et les réacteurs sont en régime permanent. Trouvez la conversion globale X en pourcentage.

V = 100 L (×2)Q = 10 L/mink = 0,25 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 200 LV = 200 LQ = 80 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,15 min⁻¹) a lieu dans deux RPAC identiques en série, de 200 L chacun. Le débit d’alimentation est de 80 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 = 80 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %

Corrigé

  1. 1. τ = 18 min
  2. 2. CA = 0,1923 mol/L
  3. 3. V = 693,1 L
  4. 4. V = 244,3 L
  5. 5. X = 91,84 %
  6. 6. X = 47,11 %

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