Calcul Réacteurs-CHAP 3

CHAP 3 Réacteurs idéaux homogènes en fonctionnement isotherme

24/09/2014 Pr. MAHACINE AMRANI

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1- rappels et définitions Un réacteur est une enceinte où a lieu une ou plusieurs réactions chimiques.

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- Ouvert : échange de la matière et de la chaleur avec l’extérieur - Fermé : pas d’échange de matière avec l’extérieur • isolé : pas d’échange de matière ni de chaleur avec l’extérieur • On peut distinguer deux grandes classes de réacteurs idéaux: – réacteurs agités – Réacteurs piston 24/09/2014 Pr. MAHACINE AMRANI

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2- Réacteur uniforme fermé

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Caractéristiques • Il n’y a ni flux d’entrée ni flux de sortie. • L’équation de bilan de matière se réduit à: Production = Accumulation • Etapes de fonctionnement

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Exemple Cas d’une réaction simple A → produits La résolution des bilans peut se faire soit en moles, soit en taux de conversion:

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Exemple • Considérons une réaction en phase gazeuse A → B+C d’ordre 0 à P et T constantes A est alimenté pur dans le réacteur fermé. Comment évolue le taux de conversion en fonction du temps de la réaction?

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Réacteur semi- ouvert ou semi fermé Semi-continu ou semi-batch

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Caractéristiques du réacteur semi-continu

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Réacteurs idéaux ouverts ou continus

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Notion de temps de passage

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Réacteur ouvert à cuve parfaitement mélangée

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Equation caractéristique du CSTR

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Exemple

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• Ce qu’il faut retenir pour un réacteur ouvert uniforme:

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Réacteur à écoulement piston

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Equation caractéristique du PFR

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exemple

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• Exercice I

• Dans un réacteur uniforme fermé, la réaction A+B produits Est isotherme du second ordre. • Déterminer le taux de conversion XA en fonction du temps. On notera M= CB°/ CA° l’excès stœchiométrique.

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