Génie Chimique 2005 Chimie Hautes Etudes d'Ingénieur (Lille)

C Andre

Description

Examen du Supérieur Hautes Etudes d'Ingénieur (Lille). Sujet de Génie Chimique 2005. Retrouvez le corrigé Génie Chimique 2005 sur Bankexam.fr.

Sujets

• Génie chimique
• 2005

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• Publié par: bankexam
• Publié le: 09 août 2008
• Nombre de lectures: 83
• Langue: Français

Extrait

B : Partie de C. ANDRE ( sur 10 points ) Exercice n°1 ( sur 4 points ) : Condensation isotherme d’un système binaire non idéal On possède sur le binairechloroforme (1) - acétone (2), les données suivantes à la température de l’expérienceT = 310 K: - Les coefficients d’activité à dilution infinie en phase liquide sont respectivement : ¥ ¥ g g1  1  - Les pressions de vapeur saturante de 2 corps purs sont respectivement :   1bar 1bar   La phase gazeuse sera supposée obéir à la loi des gaz parfait . Le comportement de la phase liquide sera décrit par le modèle suivant :               ( g ! 1     ( g ! 1         #     #        1) Quelle est la relation entre les paramètres du modèle et les coefficients d’activité à dilution infinie ? En déduire la valeurdes paramètres du modèle A 12 et A 21 . 2) Un cylindre maintenu à température constante, T = 310 K ,fermé par un piston contient un mélangezéquimolaire ( 1 = z 2 = 0,5 )sous unepression totale P 0 = 0,1 bar . Ce mélange alors monophasique gazeux estcomprimétempérature à constante . a) On poursuit la compression jusqu' aupoint d’ébullitiondu mélange . Quelle est la caractéristique de cet état physique? En déduire la pression P b  ainsique la composition de la phase gazeuse . b) Effectuer désormais les calculs dans l’hypothèse d’une phase liquideidéale . L’écart à l’idéalité est-il notable ?

Exercice n°2 ( sur 6 points ) : Distillation continue On souhaite dimensionner une colonne à distiller permettant la séparation en continu d'un mélange benzène / toluène de fraction molaire en benzènez = 0.50. On souhaite obtenir un distillat de fraction molaire en benzènex =0.8un résidu de fraction molaire en et d benzène0.1x =. Le débit d'alimentation A est de 100 kmoles/h. Le courant b d'alimentation est à l'état deliquide bouillant.La pression totale vaut P = 1 atm. 1) Déterminer graphiquement la température du courant d'alimentation. Vérifier que l'idéalité de la solution est une hypothèse fondée ( aux erreurs d'arrondis près ). 2) Déterminer graphiquement le nombre minimum N min plateaux pour réaliser cette de séparation. A quel mode de fonctionnement ce nombre minimum de plateaux correspond- il ? A quel moment est-il utilisé ? 3) Calculer les débits molaires de distillat D et de résidu B. 4) Déterminer graphiquement le taux de reflux minimum R min . 5) Proposer une valeur du taux de reflux opératoire R correspondant à un coût de fonctionnement raisonnable , déterminer graphiquement le nombre de plateaux théoriques N nécessaire dans ces conditions opératoires . Quelle est la position du courant d'alimentation? 6) Calculer les débits internes de la colonne L, L', V et V'. En déduire les quantités de chaleur mises en jeu au bouilleur Q b et au condenseur Q c .

Données nécessaires : - Courbes de bulle et de rosée pour le mélange benzène / toluène à P = 1 atm. - Courbe d'équilibre à P = 1 atm. - Données thermodynamiques : - Pour le benzène : DH =7352 kcal / kmol vap état liquide : C pL1 = 31.5 kcal / kmol.°C état vapeur : C pV1 = 28.2 kcal / kmol.°C Pression de vapeur saturante ( mm Hg ) avecT en K: 2789 Ln ( P S1 ! 115,9% T%52,36 - Pour le toluène : DH =7930 kcal / kmol vap état liquide : C PL2 = 38.6 kcal / kmol.°C état vapeur : C pV2 = 35 kcal / kmol.°C Pression de vapeur saturante ( mm Hg ) avecT en K: 3097 Ln ( P ! 116,01% S2 T%53,67