Réacteur à bande mobile
Des particules sphériques d'une espèce B réagissent avec un gaz A selon la stœchiométrie : A + B → produits.
L'examen de particules ayant partiellement réagi montre que la réaction se fait selon le modèle à cœur rétrécissant, et que la réaction n'est pas limitée par le transport externe. Le temps de consommation total de différentes fractions est indiqué dans le tableau :
diamètre [µm] | 50 | 100 | 200 |
|---|---|---|---|
temps de consommation totale [min] | 5 | 10 | 20 |
fraction volumique [%] | 30 | 40 | 30 |
Question
Identifier le régime (diffusionnel ou chimique).
Un mélange contenant les différents titres (en %) indiqués dans le tableau ci-dessus est alimenté de façon continue dans un réacteur à bande mobile. Quel sera le taux de conversion moyen du solide à la sortie du réacteur pour un temps de séjour de 8 min ?
Quel devrait être le temps de séjour pour obtenir une conversion complète de toute la charge ?
Indice
Le réacteur à bande mobile pourra être considéré comme piston.
Indice
Calculer le taux de conversion de chaque classe de particule en régime chimique. En déduire la conversion moyenne en pondérant par la fraction volumique de chacune de ces classes.
Résultat
Le taux de conversion moyen dans ces conditions est de 93,2%.
Il faudrait un temps de séjour de 20 min (= temps de conversion complète des plus grosses particules) pour obtenir un taux de conversion moyen de 100%.