Réaction autocatalytique : optimisation de la conversion

L'étude cinétique de l'action de l'oxyde de propylène sur le thioglycol propylénique en phase aqueuse a montré que cette réaction était d'ordre 1 par rapport à l'époxyde (A), d'ordre zéro par rapport au Mercaptan (B) et qu'elle était catalysée (ordre 1) par le thiodiglycol (C) formé. À 20°C, la constante de vitesse vaut 8,17 10-4 m3 kmol-1 s-1. La réaction est la suivante :

C3H6O + HS-C3H6OH S-(C3H6OH)2

que l'on notera simplement : A +B → C

On veut traiter un débit d'alimentation Qv0 = 1,40 10-3 m3 s-1 et obtenir un taux de conversion final de A égal à 90%. La température du mélange réactionnel est maintenue à 20°C. La composition de l'alimentation est la suivante : CA0 = a = 0,99 kmol m-3 ; CB0 = b = 0,90 kmol m-3 ; CC0 = c = 0,033 kmol m-3.

Question

Calculer le volume nécessaire pour atteindre le taux de conversion final fixé dans le cas d'un réacteur parfaitement agité continu.

Question

Même question dans le cas d'un réacteur tubulaire (à écoulement piston).

Question

On envisage un montage associant un réacteur agité continu (RAC) et un réacteur tubulaire (TUB). Comment réaliser le montage afin que le volume global V_{RAC} + V_{TUB} soit le plus faible possible ? Calculer les volumes V_{RAC} et V_{TUB} correspondants. Commenter.

Question

Reprise de toutes les questions en vidéo.