Séance de cours

Ingénierie 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 couvre l'étude de la cinétique chimique et de la conception du réacteur, en se concentrant sur la modélisation de diverses configurations du réacteur, la conception des réacteurs et l'analyse de la cinétique de la réaction. Les élèves acquièrent des compétences en calibrage des réacteurs, en analyse des mécanismes de réaction et en utilisant des outils de calcul. Le cours met l'accent sur la pensée critique et la résolution de problèmes dans l'ingénierie des réactions chimiques.

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

Concepts associés (32)

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.

Réacteur CANDU

Le réacteur CANDU, conçu au Canada dans les années 1950 et 1960, est un réacteur nucléaire à l'uranium naturel (non enrichi) à eau lourde pressurisée (PHWR) développé par Énergie atomique du Canada Limitée. L'acronyme « CANDU » signifie CANada Deuterium Uranium en référence à l'utilisation de l'oxyde de deutérium (eau lourde) et du combustible à l'uranium naturel. Les réacteurs CANDU utilisent l'uranium naturel comme combustible. L'uranium naturel est formé de plusieurs isotopes de l'uranium dont les plus abondants sont l'uranium 238 (238U) et l'uranium 235 (235U).

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.

Étape cinétiquement déterminante

En cinétique chimique, la vitesse d'une réaction en plusieurs étapes est souvent déterminée par l'étape la plus lente. Cette étape est connue sous les noms d'étape cinétiquement déterminante, étape cinétiquement limitante, étape déterminante de vitesse ou étape limitante de vitesse. L'équation de vitesse expérimentale peut aider à identifier quelle étape est cinétiquement déterminante. Dans une coordonnée de réaction qui représente le profil d'énergie potentielle d'une réaction, l'étape cinétiquement déterminante correspond à l'état de transition de l'énergie potentielle la plus haute.

Réacteur à eau légère

Un réacteur à eau légère (REL) ou light water reactor (LWR) est un réacteur nucléaire qui utilise de l'eau, aussi appelée eau légère, comme fluide caloporteur et modérateur. Cela le distingue du réacteur à eau lourde et du réacteur modéré au graphite. Il s'agit de réacteurs à neutrons thermiques. Les réacteurs à eau légère les plus courants sont les réacteurs à eau pressurisée (REP) et les réacteurs à eau bouillante (REB). D'autres types de réacteurs sont refroidis à l'eau légère, notamment les RBMK russes et des réacteurs militaires de production de plutonium.

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Génie de la réaction chimique: conception du réacteur

Explore l'algorithme du génie de la réaction chimique appliqué à la conception du réacteur isotherme, avec des exemples sur l'oxydation du SO2 et la décomposition du N2O4.

Conversion et dimensionnement des réacteurs

Explore les réacteurs de conversion, de dimensionnement et de série avec des exemples pratiques.

Génie de la réaction chimique: conversion et dimensionnement des réacteurs

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