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Cahier technique n Les réacteurs chimiques ECONOMIES D'ÉNERGIE DANS L'INDUSTRIE CRéacteur chimique Source Vinci technologies CE QUE VOUS DEVEZ SAVOIR SUR LES RÉACTEURS CHIMIQUES ? Les réacteurs chimiques occupent une place centrale dans les entreprises du secteur de la chimie et des sciences de la vie Par la mise en présence de réactifs dans des conditions adaptées ils permettent de combiner et de transformer par réaction s chimique s les matières premières en produits utiles Leur rôle prépondérant est à la hauteur des besoins énergétiques nécessaires pour permettre aux réactions d ? avoir e ?ectivement lieu et ce de manière e ?cace Les importantes consommations d ? électricité de chaleur et de froid qui en découlent représentent naturellement un poids important sur la facture énergétique et l ? impact environnemental de chaque entreprise du secteur Dès lors il s ? avère utile pour chacune d ? entre elles de s ? interroger sur les optimisations énergétiques éventuelles qui pourraient être mises en place au niveau de leurs réacteurs chimiques Agir sur les variables opératoires L ? optimisation du rendement d ? une réaction chimique est liée à deux facteurs Un facteur cinétique dépendant principalement de la température de la pression des concentrations du temps de séjour dans le réacteur et de l ? usage éventuel d ? un catalyseur Un facteur d ? équilibre thermodynamique dépendant principalement de la température et de la pression pour les réactions avec variation de volume Dans la plupart des cas le procédé chimique mis en ?uvre pour la synthèse d ? un produit est ?gé de longue date par l ? ingénierie de l ? entreprise Il semble donc a priori immuable et il est assez rare que l ? on pense à remettre en cause les paramètres process ? Toutefois il reste généralement su ?samment de degrés de liberté à l ? opérateur pour optimiser dans une certaine mesure les di ?érentes variables opératoires dont la valeur peut avoir un impact substantiel sur le bilan énergétique de la réaction Se poser la question de l'optimisation de ces paramètres au démarrage mais aussi après plusieurs années de fonctionnement ou encore à l ? occasion d ? un nouvel investissement peut donc toujours valoir la peine A titre d ? exemple l ? augmentation de la vitesse d ? une réaction permet généralement d ? engendrer une réduction de la consommation d ? énergie Pour ce faire une augmentation de la température peut dans la plupart des cas accro? tre cette vitesse facteur cinétique mais sera défavorable à l ? équilibre chimique dans le cas d ? une réaction exothermique facteur d ? équilibre thermodynamique Les variations d ? un paramètre peuvent donc avoir des conséquences opposées et c ? est bien un problème d ? optimisation qu ? il s ? agit de résoudre RÉACTEURS CHIMIQUES INTRODUCTION CLe calcul des variables opératoires optimales tenant compte de la cinétique et des équilibres thermodynamiques des réactions est une étape cruciale et délicate Le recours à des