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 = 0,3 min⁻¹Q = 50 L/minX = 85%

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,3 min⁻¹ est réalisée dans un réacteur parfaitement agité continu (RPAC) alimenté à 50 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 85 %.

Q = 50 L/mink = 0,3 min⁻¹X = 85%
V = L
2.Facile
V = ?, k = 0,25 min⁻¹Q = 80 L/minX = 75%

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,25 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 75 %.

Q = 80 L/mink = 0,25 min⁻¹X = 75%
V = L
3.Moyen
Q = 50 L/minCA0​ = 1 mol/LCA​ = ?V = 800 L, k = 0,1 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B (k = 0,1 min⁻¹) a lieu dans un réacteur piston (RP) de 800 L. L’alimentation entre à 50 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 = 50 L/mink = 0,1 min⁻¹CA0 = 1 mol/L
CA = mol/L
4.Moyen
QX = 95%mêmes Q, k et X que le RPAC

Une réaction du premier ordre en phase liquide doit atteindre 95 % de conversion. Combien de fois un RPAC doit-il être plus grand qu’un RP pour le même débit d’alimentation, la même constante de vitesse et la même conversion ? Trouvez le rapport VCSTR/VPFR.

X = 95%premier ordre, mêmes k et Q
VCSTR/VPFR =
5.Difficile
V = 1000 LQ = 100 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,1 min⁻¹) a lieu dans un RPAC de 1000 L alimenté à 100 L/min. La masse volumique est constante et le réacteur est en régime permanent. Trouvez la conversion X en pourcentage.

V = 1000 LQ = 100 L/mink = 0,1 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 250 LV = 250 LQ = 80 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,12 min⁻¹) a lieu dans deux RPAC identiques en série, de 250 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 = 250 L (×2)Q = 80 L/mink = 0,12 min⁻¹
X = %

Corrigé

  1. 1. V = 944,4 L
  2. 2. V = 960 L
  3. 3. CA = 0,2019 mol/L
  4. 4. VCSTR/VPFR = 6,342
  5. 5. X = 50 %
  6. 6. X = 47,11 %

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