Travaux Dirigés de BILANS n°2 - ?· Travaux Dirigés de BILANS n°2 Bilans de matière en régime…

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    11-Sep-2018

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<ul><li><p> Travaux </p><p>Dirigs de </p><p>BILANS n2 </p><p>Bilans de matire </p><p>en rgime </p><p>permanent avec </p><p>raction chimique </p><p>Bilans de matire </p><p>en rgime </p><p>permanent avec </p><p>changement de </p><p>phase </p></li><li><p>ISET Klibia PA21/PA22 </p><p>Dpartement Gnie des Procds </p><p>27 AU : 2015/2016 </p><p>Mme Safi Ikram &amp; M. Taieb Ahmed </p><p>Partie 1 : </p><p>Bilans de matire en rgime permanent avec raction chimique </p><p>Exercice 1 : </p><p>Le cracking dessence lgre fournit les produits gazeux suivants : CH4, C2H2, H2 et </p><p>C2H4. Dans lintervalle de temprature considr, on suppose que : </p><p>- La pression P est connue. </p><p>- La fraction molaire en mthane est constante et est indpendante de la </p><p>temprature. Elle est gale 0.2. </p><p>- Lessence lgre est assimile une paraffine fictive CnH2n+2 avec n=5,7 </p><p>- On connait le rapport h des fractions molaires de lactylne et de lthylne </p><p>Dterminer la composition des gaz de cracking, pour h=1, 0.5 et 2 </p><p>Exercice 2 : </p><p>Un mlange gazeux a la composition molaire (%) 28, 3.5, 0.5 et 68 respectivement </p><p>en CO, CO2, O2 et N2. Afin dliminer le CO, on brule ce mlange avec de lair (20% dexcs </p><p>par rapport la quantit dO2 ncessaire la combustion complte de CO). </p><p>En ralit, la combustion nest pas totale : uniquement 98% du CO est limin. On </p><p>demande de calculer la composition des gaz la sortie du bruleur. </p><p>Partie 2 : </p><p>Bilans de matire en rgime permanent avec changement de phase </p><p>Exercice 3 : </p><p>On considre un mlange de 100 kmoles de benzne (75%molaire) et de tolune </p><p>(25% molaire). A T=93.3C et 900mm Hg et en supposant le mlange idal, dterminer </p><p>les compositions et les quantits des deux phases liquide et vapeur. On donne les </p><p>tensions de vapeur saturante : 1150 mm Hg pour le benzne et 460 mmHg pour le </p><p>tolune. </p></li><li><p>ISET Klibia PA21/PA22 </p><p>Dpartement Gnie des Procds </p><p>28 AU : 2015/2016 </p><p>Mme Safi Ikram &amp; M. Taieb Ahmed </p><p>Partie 2 : </p><p>Bilans relatifs des procds industriels simples </p><p>Exercice 4 : (Mlange) </p><p>Un mlange contient initialement 23% en poids de HNO3, 57% de H2SO4 et de H2O. On </p><p>dsire ramener sa composition 27% en HNO3, 60% en H2SO4 et en H2O par adjonction </p><p>dacide H2SO4 93% massique et dacide HNO3 90% massique. Quelles quantits doit-</p><p>on ajouter pour obtenir 1000kg de mlange ? </p><p>Bilans relatifs des procds industriels complexes </p><p>Exercice 5 : (Recyclage) </p><p>Du propylne est produit par dshydrognation (craquage catalytique) du </p><p>propane. A la sortie du racteur, le mlange gazeux a la composition suivante : </p><p>Propane : 45% ; Hydrogne : 27% ; Ethylne : 3% ; Propylne : 18% ; Mthane : 7%. </p><p> A la sortie du racteur, le propane est spar du mlange, puis recycl lentre </p><p>selon le schma suivant : </p><p>Pour une production horaire de 2.1 tonnes de propylne, on demande de calculer : </p><p>1) La masse du propane frais. </p><p>2) La masse du propane. </p><p>3) La masse du carbone dpos dans le racteur. </p><p>NB : On admet que le craquage donne uniquement du carbone qui reste dans le racteur </p><p>et des gaz qui schappent. </p><p>Exercice 6 : (Purge) </p><p>Une unit de production dammoniac est alimente en continu par un flux gazeux </p><p>de composition : 0.02 kmoles/h dargon et 100 kmoles/h de mlange N2+H2. </p><p>Racteur Propane frais </p><p>Propane recycl </p><p>Propylne </p><p>Hydrogne </p><p>Mthane </p><p>Ethylne </p></li><li><p>ISET Klibia PA21/PA22 </p><p>Dpartement Gnie des Procds </p><p>29 AU : 2015/2016 </p><p>Mme Safi Ikram &amp; M. Taieb Ahmed </p><p>Le taux de conversion molaire du mlange de synthse est de 25%. Lammoniac ainsi </p><p>form est spar par condensation alors que les gaz sont recycls. </p><p>La teneur en argon lentre du racteur ne doit pas excder 5% molaires. Ce taux est </p><p>maintenu au moyen dune purge. </p><p>- Etablir le bilan massique de lunit et la fraction de recyclage minimal quil faut </p><p>purger. </p><p>Exercice 7 : (By-pass) </p><p>De lair 35C et 60% dhumidit est conditionn par refroidissement dune partie </p><p>de lair 10C et mlang avec la partie de lair non refroidi. Lair ainsi obtenu est </p><p>chauff jusqu 25C. </p><p>Pour une quantit dair de 2 m3/h, calculer le dbit dair entrant et le pourcentage du by-</p><p>pass. </p><p>On donne : </p><p>T (C) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 </p><p>P (mm Hg) 6.51 9.10 12.7 17.4 23.5 31.5 41.8 54.9 71.4 </p><p>Exercice 8 : </p><p>Du mthane pur est utilis comme fuel dans un four. Il est compltement brl </p><p>pour donner du dioxyde de carbone et de la vapeur deau. Lair tant lagent de </p><p>combustion, il est utilis dans une proportion dpassant 50% la demande thorique </p><p>pour la combustion. </p><p>Dterminer la masse du gaz produit et sa composition. </p><p>Four </p><p>Fuel </p><p>100% CH4 </p><p>Air </p><p>21% O2 79% N2 </p></li></ul>