Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Université du 20 aout 1955 Skikda Exposé de pbgch s2 - Bekairia Riad G01 - Amai

Université du 20 aout 1955 Skikda Exposé de pbgch s2 - Bekairia Riad G01 - Amairi Louai G01 Introduction : 0 Noms des members Theme: Réacteur à cuve agitée en continue En chimie, un réacteur est une enveloppe ou un conteneur adapté à la réalisation et à l'optimisation des réactions chimiques et des procédés généraux de transformation des matériaux (génie des procédés). Le but recherché dans un réacteur est l'homogénéité du milieu réactionnel du point de vue de la température et du mélange des réactifs. Il y a plusieurs types des réacteurs chimiques : 1-continue : les réacteurs continus ou ouverts (réacteur parfaitement agiter).  les réacteurs à écoulement piston. 2-non-continue : les réacteurs discontinus ou fermés. les réacteurs semi-continus ou semi-fermés. Et dans ce exposé en va parler de réacteur à cuve agitée en continu(réacteur parfaitement agité). C’est quoi réacteur à cuve agitée en continu? 1 Le réacteur à cuve agitée en continu (CSTR en anglais), également connu sous le nom de réacteur à cuve ou à rétro- mélange, de réacteur à flux mixte ou de réacteur à cuve agitée à flux continu.Est un modèle courant de réacteur chimique en génie chimique. et génie de l'environnement. Un réacteur à cuve agitée en continu fait souvent référence à un modèle utilisé pour estimer les variables clés de fonctionnement de l'unité lors de l'utilisation d'un réacteur à réservoir agité continu pour atteindre une sortie spécifiée. Le modèle mathématique fonctionne pour tous les fluides : liquides, gaz et boues. Le comportement d'un réacteur à cuve agitée en continu est souvent approximé ou modélisé par celui d'un réacteur à cuve agitée en continu idéal, qui suppose un mélange parfait. Dans un réacteur parfaitement mélangé, le réactif est instantanément et uniformément mélangé dans tout le réacteur à l'entrée. Par conséquent, la composition en sortie est identique à la composition du matériau à l'intérieur du réacteur, qui est fonction du temps de séjour et de la vitesse de réaction. Le réacteur à cuve agitée en continu est la limite idéale du mélange complet dans la conception du réacteur, ce qui est tout le contraire d'un réacteur à écoulement piston. En pratique, aucun réacteur ne se comporte de manière idéale mais se situe plutôt quelque part entre les limites de mélange d'un réacteur à cuve agitée en continu et d'un réacteur à écoulement piston idéaux. 2 La différence entre réacteur à cuve agitée en continu idéal et non-idéal 1-Idéal : a-la modélisation : Un flux de fluide continu contenant un réactif chimique non conservateur A entre dans un CSTR idéal de volume V. b-Hypothèses : • mélange parfait ou idéal • état stationnaire , où NA est le nombre de moles de l' espèce A • limites fermées • densité de fluide constante (valable pour la plupart des liquides ; valide pour les gaz uniquement s'il n'y a pas de changement net du nombre de moles ou de changement de température drastique) • réaction d'ordre n (r = kCAn), où k est la constante de vitesse de réaction, CA est la concentration de l'espèce A et n est l'ordre de la réaction • conditions isothermes, ou température constante (k est constant) • réaction unique et irréversible (νA = −1) 3 • Tout le réactif A est converti en produits par réaction chimique • NA = CA V Distribution du temps de séjour : Un réacteur à cuve agitée en continu idéal présentera un comportement d'écoulement bien défini qui peut etre caractérise par la distribution du temps de séjour du réacteur ou la distribution de l'âge de sortie. Toutes les particules de fluide ne passeront pas le même temps dans le réacteur. La distribution des âges de sortie (e(t)) définit la probabilité qu'une particule de fluide donnée passe le temps t dans le réacteur. De même, la distribution d'âge cumulée (f(t)) donne la probabilité qu'une particule fluide donnée ait un âge de sortie inferieur au temps t.l'un des principaux enseignements de la distribution des âges de sortie est qu'un très petit nombre de particules fluides ne sortira jamais du réacteur à cuve agitée en continu. Selon l'application du réacteur, cela peut être un atout ou un inconvénient. 2-Non-Idéal : Alors que le modele reacteur a cuve agitee en continu ideal est utile pour predire le devenir des constituants au cours d'un processus chimique ou biologique, les reacteur a cuve agitée en continu présentent rarement un comportement idéal dans la réalité. Plus communément, l'hydraulique du réacteur ne se comporte pas idéalement ou les conditions du système n'obéissent pas aux hypothèses initiales. Le mélange parfait est un concept théorique qui n'est pas réalisable en pratique. A 4 des fins d'ingénierie, cependant, si le temps de séjour est de 5 a 10 fois le temps de mélange, l'hypothèse de mélange parfait est généralement vraie. Le comportement hydraulique non idéal est généralement classe par espace mort ou court-circuit. Ces phénomènes se produisent lorsqu'un fluide passe moins de temps dans le réacteur que le temps de séjour theorique. La présence de coins ou de chicanes dans un réacteur entraine souvent un espace mort ou le fluide est mal mélange. De même, un jet de fluide dans le réacteur peut provoquer un court-circuit, dans lequel une partie du flux sort du réacteur beaucoup plus rapidement que le fluide en vrac. Si un espace mort ou un court-circuit se produit dans un réacteur à cuve agitée en continu, les réactions chimiques ou biologiques pertinentes peuvent ne pas se terminer avant que le fluide ne quitte le réacteur. Tout écart par rapport a l'écoulement idéal se traduira par une distribution du temps de séjour différente de la distribution idéale, comme on le voit a droite. Coût : Lors de la détermination du coût d'une série de réacteurs à cuve agitée en continu, les coûts d'investissement et d'exploitation doivent être pris en compte. Comme vu ci- dessus, une augmentation du nombre de réacteur à cuve agitée en continu en série diminuera le volume total du réacteur. Etant donne que les couts evoluent avec le volume, les couts d'investissement sont reduits en augmentation le nombre de réacteur a cuve agitée en continu. La plus forte baisse de cout, et donc de volume, se produit entre un seul réacteur à cuve agitée en continu et deux réacteurs à cuve agitée en continu en série. Lorsque l'on considère les couts 5 d'exploitation, les couts d'exploitation varient avec le nombre de pompes et de commandes, la construction, l'installation et la maintenance qui accompagnent les plus grandes cascades. Par conséquent, une mesure que le nombre de réacteur à cuve agitée en continu augmenté, le cout d'exploitation augmenté. Par conséquent, il y a un compte minimum associé à une cascade de réacteur à cuve agitée en continu. Applications : Les réacteurs à cuve agitée en continu facilitent la dilution rapide des réactifs par mélange. Par conséquent, pour les réactions d'ordre différent de zéro, la faible concentration de réactif dans le réacteur signifie qu'un réacteur à cuve agitée en continu sera efficace pour éliminer le réactif par rapport à un pfr avec le meme temps de séjour. [3] par conséquent, les réacteurs à cuve agitée en continu sont généralement plus grands que les pfr, ce qui peut être un défi dans les applications ou l'espace est limité. Cependant, l'un des avantages supplémentaires de la dilution dans le réacteur à cuve agitée en continu est la capacité de neutraliser les chocs sur le système. Contrairement aux pfr, les performances des réacteurs à cuve agitée en continu sont moins sensibles aux modifications de la composition de l'affluent, ce qui les rend idéales pour une variété d'applications industrielles : Génie de l'environnement : • Procédé de boues activées pour le traitement des eaux usées. 6 • Systèmes de traitement lagunaire pour le traitement naturel des eaux usées. • Digesteurs anaérobies pour la stabilisation des biosolides d'eaux usées. • Zones humides de traitement des eaux de ruissellement et des eaux pluviales. Génie chimique :  Réacteur en boucle pour la production pharmaceutique.  Fermentation.  Production de biogaz. 7 uploads/Finance/ expose-pbgch-mehdi.pdf