tp01 Reactures [PDF]

Zitiervorschau

Partie théorique 1. Définition On appelle réacteur chimique, tout appareillage dans lequel a lieu une transformation chimique, soit pour l’étudier, soit pour l’utiliser à la production de substances nouvelles. Le choix d’un type de réacteur est lié à la nature de la réaction qu’on désire y produire. 2. Types des réacteurs : 2.1. Réacteur discontinu ou Fermé : Réacteurs fermés dans lesquels il n’y a aucun échange de matière avec le milieu extérieur

Réacteur fermé 2.2 .Réacteur Continu ou Ouvert : dans lesquels le mélange réactionnel entre et sort en permanence.

Réacteur Continu Parfaitement Agité (RCPA)

Réacteur Piston (RP). Les réacteurs possédant une entrée ou une sortie sont appelés réacteur semi-fermé ou fed-batch, en général on les classe dans la catégorie des réacteurs fermés.

Batch (système fermé) Avantages

Adapté aux solides, liquides, gaz et pâtes Souplesse d’utilisation Multifonctionnalité

Inconvénients

Rendement global faible Coût de fonctionnement élevé Qualité finale pouvant varier Surveillance accrue

Le principe de lechatelier : Si on impose une modification (concentration, température, pression) à un système chimique en équilibre, le système évolue vers un nouvel état d'équilibre de manière à contrecarrer la modification introduite. Si on chauffe un mélange dont la réaction directe est exothermique, le système en trop grande quantité de chaleur l'évacuera en réalisant une réaction endothermique, soit la réaction inverse.

Partie pratique 1) Les produits obtenus au cours de la réaction c’est : l’acétate de sodium, éthanol et dégager de chaleur. CH3COOCH2CH3 +NaOH

↔

Produits +dégager de chaleur.

CH3COOCH2CH3 +NaOH

↔

CH3COO-Na + C2H6ON + dégager de chaleur.

2) Le réactif clé c’est l’acétate d’éthyle CH3COOCH2CH3 ; car ce réactif doives être donne les résulta de conductivités par le temps dans tous les étapes (il jeux comme des colorants) 3) Pour préparait 200 ml de soude à2.3 % utilise : 100 g de soude → 2.3g 200 g de soude

→m

?

Alors m = 200*2.3/100 m = 4.6 g. 4) L’unité employé de la conductivité c’est (mS) et en utilisé la transformation de unité par le graph de T = f(k) de taux de conversion. On utilisé les tableaux suivants : a) cas adiabatique :

Taux

de

conversion

43.6

67

68.6

70.3

72.1

72.8

74.7

65.2

49.5

47.5

44.7

42

41

38.2

(%) Conductivité K (mS)

Figure 1 : Courbe d’étalonnage dans le cas d’un fonctionnement adiabatique.

b) cas isotherme :

Taux

de

conversion

68.5

69

671.2

73.2

74.5

75.1

76.5

47.5

46.5

43.3

40.4

38.5

37.6

35.5

(%) Conductivité K (mS)

Figure 2 : Courbe d’étalonnage dans le cas d’un fonctionnement isotherme. 5) Pour tracé les courbes des taux des conversions en fonction des temps d’après les résultants de l’expérience nous obtenons suivant en supprimant les valeurs des conductivités sur la courbe pour obtenir les valeurs de taux de conversion des deux cas adiabatique et isotherme comme le tableau suivant : Temps

10

20

30

Taux

88

88.5

91

91.5

40

50

60

70

80

90

100

110

120

89.55 89

89.3

89.4

89.5

89.7

89.8

89.9

89.9

89.9

92

92.3

92.5

92.5

92.7

92.9

93

93

93

adiabatique Taux isotherme

92.1

Figure 3 : Graphique représenté les courbes des taxes des conversions en fonction des temps pour les cas adiabatique et isotherme. 6) Nous avons vis que le mode de fonctionnement du réacteur fermé dans le cas isotherme plus élevé que le réacteur fermé à adiabatique d’après le graphe. 7) Le mode de fonctionnement le plus convenable pour maximaliser la conversion c’est isotherme. 8) d’après le principe de lechatelier nous avant que il ya système chimiques seulement, toutes le système en équilibres chimiques stable soumis a l’influanse de températures (adiabatique) il n’ya pas d’échange avec le milieu extérieure mais isotherme nous avant vus que la température constant dans tout l’expérience ne change pas le système (pas des interactions entre les molécules) et il n’ya pas le système physique car il n’ya pas d’échange d’état