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Simulation en temps réel sur PC d'un réacteur tubulaire continu

Mots clefs: réaction, chimique, recyclage, chimie, cinétique, équilibre, réversible, équilibrée, exothermique, endothermique, athermique, stoechiométrie, coefficient, stoechiométrique, taux, conversion, sélectivité, génie chimique, génie des procédés...

Tous les paramètres de l'installation sont modifiables: réactions chimiques envisagées, dimensions caractéristiques des équipements, régulateurs PID, paramètres et options du modèle, recyclage sortie réacteur ou produits de réaction, etc...

Ce simulateur permet de démarrer, conduire et régler un réacteur tubulaire presque comme si on travaillait sur une installation réelle pilotée par un système de conduite. Pour comprendre les finesses des réglages de taux de conversion, sélectivité et autres dans le cas de réactions diverses (totales, équilibrées, concurrentes, successives, parasites...)

L'installation comprend entre autres les équipements suivants:

- un réacteur tubulaire sous pression, initialement rempli d'inerte (ou diluant) et non vidangeable,

- des lignes d'alimentations des réactifs et de l'inerte avec régulation de débit,

- une ligne de recyclage en sortie du réacteur avec pompe, régulation de débit et échangeur (non simulé, température en sortie fixée),

- un système de séparation des constituants sortant du réacteur, et des bacs de produits R, S, et T et de réactifs non convertis A, B, C et I avec vannes TOR de recyclage des réactifs vers les bacs d'alimentation.

- des lignes de recyclages des produits (R, S, et T) à l'entrée du réacteur,

- un analyseur permettant d'afficher la composition du réacteur en mol/L ou en titre massique. Choisir "affichage auto" pour n'afficher que les constituants intervenant dans les équations de réaction.

 

Pour une description complète de ce modèle: Aide Réacteur tubulaire

Exemple d'applications : ce modèle peut-être utilisé pour conduire des réactions en continu. De nombreuses études concernant les réacteurs tubulaires sont envisageable avec notamment:

- réacteur avec boucle de recyclage, par exemple pour limiter la température en sortie, ou limiter le taux de conversion et la fabrication de sous-produits dans le cas de réactions concurrentes,

- réacteur avec recyclage des produits après séparation (R, S ou T), pour orientation de la fabrication vers tel ou tel constituant (réactions consécutives)

- étude de l'influence des ratios d'alimentation de réactifs sur la sélectivité, détermination d'enceloppe de production potentielle, etc... (liste non limitative).

Différents outils graphiques sont mis à disposition pour analyse et compréhension du procédé:

- profil de composition et de température sur l'ensemble du réacteur

- tableau de bilan pour réacteur tubulaire, en mol-mol/L-mol/h ou en kg-titre massique

- affichage temps de séjour, taux de conversion avec et sans recyclage, et flux énergétiques

- historique des variables procédé.