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Compte rendu du TP : Réacteur chimique Réalisé par : GRP10 − MAHMOUD Zoubida −

Compte rendu du TP : Réacteur chimique Réalisé par : GRP10 − MAHMOUD Zoubida − SAAIDI Hayat − MANAF Oumaima − EL HAMDAOUI Anas Encadré par : Mr.A.H.ESSADKI Introduction un réacteur est une enceinte ou récipient apte à la réalisation et l'optimisation de réactions chimiques et généralement de procédés de transformation de la matière (génie des procédés). Le but recherché dans un réacteur est l'homogénéité de la masse réactionnelle du point de vue de la température et du mélange des réactifs. Il existe plusieurs type de réacteurs tels que :  cuve : réacteur ouvert à l'atmosphère permettant de faire une transformation chimique,  bioréacteur : réacteur permettant de faire une transformation biologique. Dans le cas d'une fermentation, on utilise aussi le terme de fermenteur.  grignard : réacteur permettant de travailler sous légère pression ou dépression,  autoclave : réacteur permettant de travailler sous forte pression. En fonction des limitations imposées par la sécurité, la thermodynamique ou la cinétique, l'ingénieur-chimiste est chargé de dimensionner le réacteur afin d'optimiser la performance du procédé. Comme il n'est pas possible d'obtenir une conversion de 100% des réactifs, un bon dimensionnement permet de réduire les coûts de séparation et de réduire la quantité de déchets. Dans le domaine du génie chimique, on trouve 3 grandes classes de réacteurs:  les réacteurs qui travaillent avec des flux continus : o les réacteurs continus ou ouverts (en anglais CSTR : Continuous Stirred-Tank Reactor) ; o les réacteurs à écoulement piston (en anglais PFTR: Plug Flow Tubular Reactor).  les réacteurs discontinus ou fermés (en anglais batch reactor) ;  les réacteurs semi-continu ou semi-fermé (en anglais : fed-batch) qui se situe entre le réacteur fermé et le réacteur ouvert ; Ces réacteurs sont appelés aussi réacteurs idéaux, car ils servent de modèle de base pour le design de procédés chimiques. Ils sont définis par un certain nombre d'hypothèses qui facilitent la modélisation du procédé. Dans ce TP nous allons étudier l’évolution d’une réaction de saponification dans un réacteur parfaitement agité et dans un réacteur piston à fin de pouvoir comparer leurs performances tout en déterminant les caractéristiques des réactions. Dispositif expérimental Figure1: image de l’unité expérimentale  Cette unité est composée de deux types de réacteur supposé idéaux (un réacteur cuve parfaitement agité et un réacteur piston).  Ces derniers sont alimentés par les réactifs grâce à deux pompes volumétriques qu’on peut régler leurs débits tels qu’il est souhaité.  Le choix du réacteur à utiliser se fait en changeant la direction des vannes d’alimentation.  Quand le mélange atteint le trop plein il sort vers le bac de récupération. Mode opératoire − On met l’unité en marche. − On place les bacs des réactifs dans leurs emplacements. − On règle les débits des deux pompes. − On attend la sortie des produits dans le bac de récupérations. − On récupère des échantillons des produits. − On dose les échantillons pour suivre l’évolution des réactifs. Réactions de la manipulation Résultats expérimentaux Réacteur parfaitement agité Figure2: image du réacteur parfaitement agité L’alimentation se fait grâce aux deux pompes qui pompent les réactifs dans la cuve qui contient un agitateur et un thermomètre et on récupère les produits grâce à deux sortie la première c’est le bac de récupération et la deuxième est à partir de la vanne qui se trouve dans le dessous de la cuve. Réacteur piston Figure2: image du réacteur piston Ce réacteur est un réacteur tubulaire de 2.5L il est composé d’une entrée à travers laquelle les réactifs entrent est d’une sortie directe dans le bac de récupération en lus de trois sorties en dessous des tubes grâce et c’est grâce à ces sorties qu’on a pu récupérer des échantillons pour comparer les concentrations du NaOh dans les différents niveaux du piston. Remarque 1 On prenant des échantillons des trois niveaux du réacteur pistons nous avons remarqué que la concentration de la soude diminue lorsqu’on s’approche de la sortie du réacteur ce qui prouve la théorie vu en cours concernant l’évolution de la concentration des réactifs par rapport à un élément de volume dans un réacteur piston. Remarque2 On constate que les taux de conversion était trop faible et ceci peut être expliquer par le décalage entre les deux pompes puisque l’une a était endommagé par la soude et do,c par conséquence les concentrations des réactifs à l’entrée était faibles et pas egaux Conclusion En comparant les performances des deux réacteurs on conclue que le réacteur piston est plus efficace pour ce genre de réactions puisqu’il a donné un meilleur taux de conversion que le réacteur cuve agité. uploads/Finance/ ra-cacteur-enregistra-c-automatiquement.pdf