Réacteur à écoulement enfichable

Le modèle de réacteur à écoulement enfichable (PFR, parfois appelé réacteur tubulaire continu, CTR) est normalement le nom donné à un modèle utilisé en génie chimique pour décrire les réactions chimiques dans des systèmes à écoulement continu de géométrie cylindrique. Le modèle PFR est utilisé pour prédire le comportement des réacteurs chimiques de conception tubulaire, de sorte que les variables clés du réacteur, telles que les dimensions du réacteur, peuvent être estimées.

Le fluide traversant un réacteur à écoulement en bouchon est modélisé comme s’écoulant à travers le réacteur sous la forme d’une série de « bouchons » cohérents infiniment minces, ayant chacun une composition uniforme. Les bouchons se déplacent dans la direction axiale du réacteur, chaque bouchon ayant une composition différente de celle qui l’a précédé et de celle qui l’a suivi. L’hypothèse clé est que lorsqu’un bouchon traverse un PFR, le fluide est parfaitement mélangé dans le sens radial mais pas du tout mélangé dans le sens axial (pas avec l’élément en amont ou en aval). Chaque prise est considérée comme une entité distincte, en fait un réacteur discontinu infiniment petit avec un mélange approchant le volume zéro. Lorsque le bouchon s’écoule dans le PFR, le temps de séjour de l’élément de bouchon est dérivé de sa position dans le réacteur. Dans cette description du réacteur à écoulement en bouchon idéal, la distribution du temps de séjour est donc une Impulsion (fonction de petit pic étroit).

Bien qu’il s’agisse d’un outil puissant à des fins d’estimation, il convient de faire preuve de prudence car le système d’écoulement réel présente une variabilité significative des temps de séjour. La distribution du temps de séjour est l’un des facteurs à prendre en compte lors de la mise à l’échelle des réacteurs à flux.

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