Points de fonctionnement multiples en RPA

On étudie la réaction A = Produits dans un réacteur parfaitement agité isotherme. Cette réaction présente une loi de vitesse relativement complexe :

La mise en œuvre de cette réaction dans un RPA isotherme et pour une concentration initiale de 2 mol m-3 fait apparaître 3 points de fonctionnement correspondant à C_A = 0,036 ; 0,4 et 1,36 mol m-3.

Question

1. Identifier les points de fonctionnement multiples et en déduire le temps de passage correspondant.

Afin d'éviter les problèmes liés aux points de fonctionnement multiples, on envisage de mettre en œuvre la réaction dans une cascade de deux réacteurs parfaitement agités ayant chacun un volume deux fois plus faible que le réacteur initial,

2. Cette solution permettrait-elle d'éviter les points multiples ? Quelle seraient alors les concentrations en sortie de chacun des RPA ?

Si on reste alors sur l'idée d'un réacteur unique alimenté par une solution de concentration initiale C_{S0} de 2 mol m-3 :

3. Quelle est la concentration en sortie du RPA pour un temps de passage de 80 s ?

4. Quelle est la valeur extrême du temps de passage permettant d'éviter les points multiples ?