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Azprocede, simulation dynamique de procédéswww.azprocede.fr Modèle: Réacteur agité, conduite batch Réactions successives PO+eau->MPG, DPG, TPG Influence des conditions opératoires
[object Object],Schéma réactionnel: ,[object Object]
PO oxyde de propylène
MPG (D, TPG) mono-propylène glycol (di- et tri-PG)Particularités: cinétique rapide, réaction fortement exothermique, capacité du serpentin fonction du niveau Contraintes que l’on se fixe (arbitrairement): ,[object Object]
Eau en excès 10 kg (555.6 moles),
PO 6.5 kg (112.1 moles)Réacteur agité: résumé de l’exercice
Présentat° réacteur agité: éq°, alim., soutirage, chauf., ref…
On commence par charger le schéma réactionnel
On commence par charger le schéma réactionnel
On commence par charger le schéma réactionnel
Le schéma réactionnel est chargé: eq° de réaction, propriétés des cst…
On modifie ensuite le système d’unitésde L/h-mol/h à kg/h-% On met la régulation de refroidissement en service, consigne à 20°C On démarre l’agitateur à 200 tr.mn-1
On règle la quantité d’eau à charger via le bouton FQ du régulateur Régulation en service, consigne à 20°C
On règle la quantité d’eau à charger via le bouton FQ à 10 kg
On règle la quantité de PO à charger via le bouton FQ du régulateur
On règle la quantité de PO à charger via le bouton FQ à 6.5 kg
[object Object],Protocole n°1: chargement consécutif eau puis PO ,[object Object],Protocole n°2 (et 3): chargement simultané eau/PO ,[object Object]
PO de 0 à 40 kg.h-1 avec rampe de la consigne à 10 kg.h-1.mn-1,Protocole n°4: chargement consécutif PO puis eau ,[object Object],Protocole n°5: chargements instantanés Protocole n°6: réaction en continu. Réacteur agité: réactions successives, 6 protocoles
Protocole n°1: on charge l’eau en premier à un débit de 250 kg.h-1.
Lorsque la souris est sur le bouton FQ, on peut lire la quantité chargée et le temps restant. Le débit baisse en fin de chargement.
Lorsque la quantité à charger est atteinte, elle est remise à zéroet le régulateur est forcé en manuel vanne fermée.
On charge alors le PO à 40 kg.h-1, (10mn)
Quantité chargée
Historique température La réaction est exothermique
Tableau bilan batch kg: alim°, inventaires, prod°, cumuls…, énergie
La température commence à baisser (Sech augmente)
La température commence à baisser
Fin du chargement du PO 16.5 kg chargés au totalréaction du PO
Tout le PO a réagit, le réacteur a refroidit, on peut vidanger Calcul de la sélectivité R1, R2, R3
Vidange en cours du réacteur (séparateur)
Réacteur vidangé, relevés pour protocole n°1 Eau en excès MPG DPG TPG formés
[object Object]
pour fabriquer 1 mole de MPG (DPG, TPG), il faut 1 (2, 3) mole(s) de PO.
PO ayant réagit: 82+2×12.2+3×1.9=112.1 moles,
sélectivité en MPG σ 1=82/112.1=73.1%,
sélectivité en DPG σ2=2×12.2/112.1=21.7%,
sélectivité en TPG σ 3=3×1.9/112.1=5.2%,
vérification somme des sélectivités 73.1+21.7+5.2=100%.Réacteur agité: bilan protocole n°1
Protocole n°2: chargements simultanés, eau 80 kg.h-1, PO 40 kg.h-1 Eau 80 kg.h-1 PO rampe en cours
Protocole n°2: chargements simultanés, eau 80 kg.h-1, PO 40 kg.h-1 PO rampe en cours Température en hausse
Protocole n°2: chargements simultanés, eau 80 kg.h-1, PO 40 kg.h-1 Fin rampe de PO
Protocole n°2: chargements simultanés, eau 80 kg.h-1, PO 40kg.h-1 Fin de chargement eau
Protocole n°2: chargements simultanés, eau 80 kg.h-1, PO 40kg.h-1 Fin de chargement PO
Protocole n°2: chargements simultanés, eau 80 kg.h-1, PO 40kg.h-1 Tout le PO a réagit MPG DPG TPG formés
Protocole n°2: chargements simultanés, eau 80 kg.h-1, PO 40kg.h-1 MPG DPG TPG vidangés Réacteur vidangé
[object Object]
PO ayant réagit: 79.2+2×12.7+3×2.5=112.1 moles,
sélectivité en MPG σ 1=79.2/112.1=70.7%,
sélectivité en DPG σ2=2×12.7/112.1=22.7%,
sélectivité en TPG σ 3=3×2.5/112.1=6.7%,
somme des sélectivités 70.7+22.7+6.7=100%.Réacteur agité: bilan protocole n°2

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