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 = 0,12 min⁻¹Q = 25 L/minX = 90%

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,12 min⁻¹ est réalisée dans un réacteur parfaitement agité continu (RPAC) 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 90 %.

Q = 25 L/mink = 0,12 min⁻¹X = 90%
V = L
2.Facile
V = ?, k = 0,08 min⁻¹Q = 40 L/minX = 90%

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,08 min⁻¹ est réalisée dans un réacteur parfaitement agité continu (RPAC) alimenté à 40 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 = 40 L/mink = 0,08 min⁻¹X = 90%
V = L
3.Moyen
Q = 25 L/minCA0​ = 0,5 mol/LCA​ = ?V = 250 L, k = 0,12 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B (k = 0,12 min⁻¹) a lieu dans un réacteur piston (RP) de 250 L. L’alimentation entre à 25 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 = 250 LQ = 25 L/mink = 0,12 min⁻¹CA0 = 0,5 mol/L
CA = mol/L
4.Moyen
Q = 5 L/minX = 85%V = ?, k = 0,1 min⁻¹

Une réaction du premier ordre en phase liquide A → B de k = 0,1 min⁻¹ est réalisée dans un réacteur piston (RP) alimenté à 5 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 = 5 L/mink = 0,1 min⁻¹X = 85%
V = L
5.Difficile
V = 150 LV = 150 LQ = 100 L/minX = ?

Une réaction du premier ordre en phase liquide (k = 0,2 min⁻¹) a lieu dans deux RPAC identiques en série, de 150 L chacun. Le débit d’alimentation est de 100 L/min, la masse volumique est constante et les réacteurs sont en régime permanent. Trouvez la conversion globale X en pourcentage.

V = 150 L (×2)Q = 100 L/mink = 0,2 min⁻¹
X = %
6.Difficile
V = 200 LV = 200 LQ = 50 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 50 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 = 50 L/mink = 0,15 min⁻¹
X = %

Corrigé

  1. 1. V = 1875 L
  2. 2. V = 4500 L
  3. 3. CA = 0,1506 mol/L
  4. 4. V = 94,86 L
  5. 5. X = 40,83 %
  6. 6. X = 60,94 %

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