AZPROCEDE, SIMULATION DYNAMIQUE DE PROCÉDÉSWWW.AZPROCEDE.FR

Modèle: Réaction et réacteursPrésentation de la série

Schéma réactionnel, propriétés des constituants, cinétiques

Constituants:

1+6 constituants: I inerte, réactifs ABC, produits RST,

Propriétés de chaque constituants: nom, masse molaire, masse volumique et capacité calorifique Cp,

Gestion de la volatilité de l’inerte seul (éq° d’Antoine),

Alimentations des réactifs purs ou en solution dans l’inerte,

Système d’unités:

L.h-1 et mol.L-1,

kg.h-1 et titre massique,

kmol.h-1 et réactifs purs.

Réaction: constituants et alimentations

3 réactions R1, R2, R3, mettant en œuvre ABCRST,

Ex: a1A + b1 B + c1C < == > r1 R + s1 S + t1T

Coefficients stœchiométriques, rst<0 pour mettre les produits RST à gauche de l’équation de réaction,

Equations cinétiques (k1 sens direct et k2 sens inverse),

Ordre pour chaque constituant (coef. stœch. par défaut),

Energie d’activation et constante cinétique,

Possibilité de bloquer la cinétique, et de choisir k=cste ou k=exp(-Ea/RT),

Enthalpie de réaction (>0 ou <0 pour réact° exothermique).

Réaction: équations et cinétique

Isotherme:

la température du réacteur n’est calculée que comme la température de mélange des alimentations,

Adiabatique:

la chaleur dégagée ou absorbée par la réaction est prise en compte,

pas de transferts thermiques externes (serpentin, double-enveloppe, condenseur et pertes thermiques) ,

ébullition de l'inerte non gérée,

Transferts:

Transferts thermiques externes gérés: serpentin et double enveloppe pour RAC, condenseur et pertes thermique,

Pour le réacteur tubulaire, mode transfert=adiabatique.

Réaction: modèle thermique

Alimentations par régulateurs de débit, bouton FQ pour gestion de quantité à charger

Soutirage par régulation de niveau (RAC continu), ou TOR (semi-continu)

CPG

Séparateurr

Réacteur de 20L (réglable)

Régulateurs de températurechaud-froid

Agitateur à vitesse variable

Double enveloppe

serpentin

Réglage reflux ou soutirage

Condenseur total

Historiques compositions en A et R, B et S, C et T

Tableau de bilan de la réaction

5 (ou N) réacteurs agités continus en série (RAC) Condenseur/reflux total

CPG

Alimentations B et C en // sur 2,3,…N réacteurs

Condenseur/soutirage total

5 (N) compartiments agités continus en série (RAC)

Alimentations B et C en // sur 2,3,…N réacteurs

Recyclage produits dans l’alimentation pour réactions consécutives

Recirculation avec échangeur et FIC

Réacteur tubulaire:Profils de composition et température le longdu réacteur

Eléments pris en compte dans le modèle:

équations de bilan (matière et thermique),

équations de réaction et équations cinétique,

résolution par volumes de contrôle,

pertes thermiques (réacteur et équipements),

inertie thermique (réacteur) prise en compte lors des variations de température.

Limites du modèle

pas de gestion des équilibres liquide-vapeur (ébullition de l’inerte uniquement).

Série réaction: modèle numérique

Conduite d’une réaction:

• discontinue - semi-continue - continue,

Cinétique de réaction,

Influence du type de réacteur:

• agité - agité continu - tubulaire,

Variation des conditions opératoires pour un schéma réactionnel donné,

Bilan matière de réaction avec taux de conversion et sélectivité,

Séquences de démarrage et d’arrêt:

• remplissage de l’installation,

• mise en température,

• mise en régime stationnaire (si applicable),

• arrêt, refroidissement, vidange de l’installation,

…

Série réaction: applications pédagogiques