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Transferts Thermiques et Réacteurs réels (DETTE)

Objectifs

A la fin de ce module, létudiant devra avoir compris et pourra expliquer (principaux concepts) :
- les systèmes réactionnels à débit variable
- le rendement et la sélectivité (systèmes réactionnels à stœchiométrie multiple)
- les arrangements de réacteurs (série, parallèle, piston avec recyclage)
- les mécanismes de mélange et leur lien avec le déroulement de la réaction
- linfluence de la non-idéalité dun réacteur sur la conversion: distribution des temps de séjour (notion de fonction de transfert) et distribution des concentrations (mélange)
- linfluence de la température sur les performances dun réacteur, notion de Progression Optimale de Température
- léquation générale de conservation de lEnergie,
- les phénomènes de transfert de chaleur (régime permanent / transitoire)
- conduction (loi de Fourier)
- convection (forcée et naturelle)
- rayonnement

Létudiant devra être capable de :
- calculer des réacteurs ouverts idéaux en conditions de débit variable
- calculer la taille ou le rendement ou la sélectivité des réacteurs ouverts idéaux pour les systèmes à stœchiométrie multiple et le taux de conversion qui peut être obtenu par arrangement des réacteurs
- déterminer la DTS dun réacteur
- appliquer un modèle de mélange ou découlement afin de prédire la conversion dans un réacteur non uniforme
- calculer la POT pour un système donné
- établir et résoudre des bilans enthalpiques sur des systèmes réactionnels ou non
- calculer des pertes thermiques à travers un calorifuge (rayon critique de calorifuge)
- caractériser les transferts dans les ailettes de refroidissement
- déterminer le gradient de température dans un réacteur catalytique et un réacteur monophasique
- calculer le temps de chauffage/refroidissement dun réacteur

Pré-requis

Bases de Génie de la réaction chimique
Bases de Transferts
Thermodynamique

Evaluation

L'évaluation des acquis d'apprentissage est réalisée en continu tout le long du semestre. En fonction des enseignements, elle peut prendre différentes formes : examen écrit, oral, compte-rendu, rapport écrit, évaluation par les pairs...

Bibliographie

Réactions chimiques multiples, réacteurs idéaux, réacteurs non idéaux, mélange, transferts thermiques