Réaction réversible exothermique

La réaction réversible en phase liquide A = R est mise en œuvre en réacteur parfaitement agité continu, dans un milieu dont les propriétés physico-chimiques sont proches de celles de l'eau.

Les cinétiques sont supposées d'ordre 1, la concentration initiale CA0 est de 5 000 mol m-3 et la constante de vitesse dans le sens direct s'exprime par : k1 = 11 exp(-2400/T), en mol m-3 s-1.

On donne aussi ΔrH = -90 kJ mol-1 et Keq = 200 à 300 K.

Courbes iso-vitesse en mol m-3 s-1Informations

Question

  1. On vise un taux de conversion XA = 0,8, calculer le temps de passage pour un fonctionnement isotherme du RPA à 300 K.

  2. Quelle température de fonctionnement permettrait de minimiser le temps de passage du RPA, toujours pour XA = 0,8 ?

  3. Calculer alors le temps de passage du RPA pour cette température optimale.

  4. Dans le cas d'un fonctionnement adiabatique, quelle devrait être la température d'alimentation TE du réacteur ?

  5. On envisage une alimentation à 280 K. Calculer la quantité de chaleur à retirer du RPA. Le débit d'alimentation étant de 1 10-3 m3 s-1.