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 = 60%

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 60 %.

Q = 20 L/mink = 0,05 min⁻¹X = 60%
V = L
2.Facile
τ = ?k = 0,08 min⁻¹X = 90%

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 90 % de conversion ?

k = 0,08 min⁻¹X = 90%
τ = min
3.Moyen
Q = 20 L/minX = 80%V = ?, k = 0,5 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,5 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 80 %.

Q = 20 L/mink = 0,5 min⁻¹X = 80%
V = L
4.Moyen
Q = 40 L/minCA0​ = 2 mol/LCA​ = ?V = 400 L, k = 0,08 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B (k = 0,08 min⁻¹) a lieu dans un réacteur piston (RP) de 400 L. L’alimentation entre à 40 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 = 400 LQ = 40 L/mink = 0,08 min⁻¹CA0 = 2 mol/L
CA = mol/L
5.Difficile
V = 200 LV = 200 LQ = 25 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 25 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 = 25 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 50 LV = 50 LQ = 25 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,08 min⁻¹) a lieu dans deux RPAC identiques en série, de 50 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 = 50 L (×2)Q = 25 L/mink = 0,08 min⁻¹
X = %

Corrigé

  1. 1. V = 600 L
  2. 2. τ = 112,5 min
  3. 3. V = 64,38 L
  4. 4. CA = 0,8987 mol/L
  5. 5. X = 79,34 %
  6. 6. X = 25,68 %

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