Séance de cours

Génie de la réaction chimique: conception du réacteur

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Dans cours

ChE-340: Le génie de la réaction chimique

Ce cours applique les concepts de la cinétique chimique et des bilans de masse et d'énergie pour résoudre les problèmes de génie des réactions chimiques, en mettant l'accent sur les applications industrielles. Les étudiants développent leur capacité d'anal ...

Description

Cette séance de cours porte sur l'algorithme du génie de la réaction chimique (CER) appliqué aux réacteurs à lots et aux CRST, en mettant l'accent sur la conception des réacteurs isothermes. Parmi les sujets abordés, mentionnons les balances molaires, les lois sur les taux, la stœchiométrie et l'évaluation des volumes des réacteurs. Des exemples illustrent l'application de l'algorithme à des scénarios réels, tels que l'oxydation du SO2 et la décomposition du N2O4. L'instructeur guide les élèves en dérivant des équations de concentration en fonction de la conversion, en résolvant des tableaux stœchiométriques et en calculant les conversions d'équilibre. Des aspects pratiques, comme les temps de cycle pour les réacteurs à lots et la détermination des volumes du CSTR, sont également discutés.

Enseignant·e·s (3)

Albert Renken

Enseignement et PhD A dirigé les thèses EPFL de Serge Maeder, Jacques Membrez, Stéphane Porchet, Philippe Menoud, Brigitta Frank, Harvey Randall, Wolfgang Zimmerer, Frédéric Van Vyve, Serge Golay, Jianzhong Yang, Stéphane Dubuis, Philippe Warnery, Anders Nattorp, Christian Spühler, Laurent Cavin, Miriam Lorenzi, Bastien Monnerat, André Rouge, Olivier Wolfrath, Peter Stahl, Ralf Maurer, Konrad Geissler, Volker Höller, Benoît Louis, Pierre Reuse, Fabio Rainone, Eric Joannet, Chrystèle Horny A co-dirigé les th

Thierry Chappuis

Ardemis Anoush Boghossian

Source officielle

Proximité ontologique

Génie énergétique

Énergie nucléaire: Énergie nucléaire

Chimie

Chimie physique: Cinétique chimique

Concepts associés (32)

Réacteur nucléaire à sels fondus

Le réacteur nucléaire à sels fondus (RSF ; molten salt reactor, MSR) est un concept de réacteur nucléaire dans lequel le combustible nucléaire se présente sous forme liquide, dissous dans du sel fondu (à ) qui joue à la fois le rôle de caloporteur et de barrière de confinement. Le réacteur peut être modéré par du graphite (produisant des neutrons thermiques) ou sans modérateur (neutrons rapides). Le concept a été étudié en laboratoire pendant les années 1960, puis délaissé dans les années 1970 faute de financement et malgré des résultats probants.

Réacteur (chimie)

En chimie, un réacteur est une enceinte ou récipient apte à la réalisation et l'optimisation de réactions chimiques et généralement de procédés de transformation de la matière (génie des procédés). Le but recherché dans un réacteur est l'homogénéité du milieu réactionnel du point de vue de la température et du mélange des réactifs. Par exemple : cuve : réacteur ouvert à l'atmosphère permettant de faire une transformation chimique ; bioréacteur : réacteur permettant de faire une transformation biologique.

Réacteur nucléaire

Un réacteur nucléaire est un ensemble de dispositifs comprenant du combustible nucléaire, qui constitue le « cœur » du réacteur, dans lequel une réaction en chaîne peut être initiée et contrôlée par des agents humains ou par des systèmes automatiques, suivant des protocoles et au moyen de dispositifs propres à la fission nucléaire. La chaleur ainsi produite est ensuite évacuée et éventuellement convertie en énergie électrique.

Surgénération

La surgénération ou surrégénération est la capacité d'un réacteur nucléaire à produire plus d'isotopes fissiles qu'il n'en consomme, en transmutant des isotopes fertiles en isotopes fissiles. Le seul isotope fissile disponible en tant que ressource naturelle sur Terre est l'uranium 235, directement exploitable dans le cycle du combustible nucléaire. La surgénération permet théoriquement de valoriser en tant que combustible nucléaire l'ensemble des matières fertiles tels l'uranium 238, qui représente plus de 99 % de l'uranium naturel, et le thorium, lui-même trois fois plus abondant que l'uranium.

Stœchiométrie

vignette|Équation de réaction équilibrée illustrant la stœchiométrie de la réaction de combustion du méthane. En chimie, la stœchiométrie, du grec ancien / stoikheîon (« élément ») et / métron (« mesure »), est un calcul qui permet d'analyser les quantités de réactifs et de produits qui sont en jeu au cours d'une réaction chimique. C'est aussi la proportion des éléments dans une formule chimique. Jeremias Benjamin Richter (1762-1807) fut le premier à énoncer les principes de la stœchiométrie, en 1792.

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