Réacteurs
Institut National Polytechnique de Toulouse
ECOLE NATIONALE SUPERIEURE D’INGENIEURS EN ARTS CHIMIQUES ET TECHNOLOGIQUES
REACTEURS IDEAUX
Anne-Marie WILHELM Exercices : AM Wilhelm, P. Cognet, A.M. Duquenne
Cours :
Année Probatoire A Distance 2003-2004
GRANDEURS CARACTÉRISANT UN MÉLANGE RÉACTIONNEL
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Nous allons rappeler les définitions des grandeurs que nous utiliserons dans le cours. 1 - COMPOSITIONS (système fermé) Un système fermé n'échange pas de matière avec l'extérieur. Il évolue au cours du temps (du fait de la réaction chimique). P, V, T réaction A1, A2, A3, Volume V du réacteur, constituants Ai (Ai peut être un inerte ou un réactif ou un produit, c'est-à-dire un actif) Nombre de moles : ni de Ai nT = n + n I n = ∑ ni i Le nombre total de moles est la somme des nombres de moles d'actifs et d'inertes. n - Concentrations molaires : C i = i ( par unité devolume ) V
n Ni = i n - Titre molaire : n x i = i nT
/ actifs / total x en phase liquide y en phase gazeuse
Ni est un titre molaire par rapport aux constituants actifs, xi un titre molaire par rapport à tous les constituants du système. On utilisera xi pour des constituants en phase liquide et yi pour des constituants en phase gazeuse (comme pour les équilibres liquide-vapeur et la distillation). - Pression partielle : Pi = y i P = ni P = C i RT nT
(gaz parfait )
3 2 - GRANDEURS D'ÉCOULEMENT (systèmes ouverts) Un système ouvert échange de la matière avec l'extérieur : par l'alimentation (ou l'entrée) et par le soutirage (ou la sortie). Q1 Q2 Ai Entrée Te, Qe, Fie P, T, V réaction Aj Sortie Ts, Qs, Fjs
On suppose un mélange fictif des courants d'alimentation : on a donc à l'entrée du réacteur un fluide, de débit total Qe, qui contient les différents réactifs. Sur le schéma, par exemple : Qe = Q1 + Q2 Qe peut être différent de Qs s'il y a variation du nombre de moles, de la pression ou de la température et que le mélange est gazeux. Débit