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Article

1 - GÉNÉRALITÉS

2 - RÉACTEURS MONOPHASIQUES

3 - RÉACTEURS À DEUX PHASES FLUIDES

4 - RÉACTEURS CATALYTIQUES. MISE EN ŒUVRE DES CATALYSEURS

5 - RÉACTEURS POUR LA MISE EN ŒUVRE DES SOLIDES

6 - CRITÈRES DE CHOIX

  • 6.1 - Fiabilité du fonctionnement
  • 6.2 - Souplesse de fonctionnement
  • 6.3 - Extrapolation
  • 6.4 - Conclusion

Article de référence | Réf : J4020 v2

Réacteurs catalytiques. Mise en œuvre des catalyseurs
Réacteurs chimiques - Technologie

Auteur(s) : Pierre TRAMBOUZE

Date de publication : 10 déc. 1993

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Auteur(s)

  • Pierre TRAMBOUZE : Ingénieur ENSCP (École Nationale Supérieure de Chimie de Paris) - Docteur ès Sciences Physiques - Directeur du Centre d’Études et de Développement Industriels de l’Institut Français du Pétrole (IFP‐Solaize)

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INTRODUCTION

On appelle réacteur tout appareillage permettant de réaliser une réaction chimique ou biochimique, c’est‐à‐dire de transformer des espèces moléculaires en d’autres espèces moléculaires. Néanmoins, cette appellation est limitée aux cas où la transformation (ou conversion) est effectuée dans le but de produire une ou plusieurs espèces chimiques déterminées ou d’éliminer d’un mélange un ou plusieurs composés. Par contre, cette définition exclut les systèmes qui réalisent une réaction chimique à d’autres fins, par exemple la production d’énergie.

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VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-j4020


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4. Réacteurs catalytiques. Mise en œuvre des catalyseurs

Dans ce paragraphe, nous examinerons les divers appareillages dans lesquels peut être réalisée une réaction chimique catalysée par un solide, les réactifs pouvant être présents dans une ou deux phases fluides.

Nota :

le lecteur pourra se reporter à l’article Catalyse hétérogène Catalyse hétérogène- Mode d’action des catalyseurs dans ce traité.

4.1 Principes directeurs

Un catalyseur solide a pour but d’accélérer une réaction chimique déterminée et, de ce fait, lors de la mise en œuvre, on doit considérer l’ensemble catalyseur, réaction chimique et conditions opératoires appropriées. Par ailleurs, lors de l’application industrielle, on veillera à préserver, dans toute la mesure du possible, les caractéristiques essentielles du catalyseur, à savoir :

  • son activité ;

  • sa sélectivité ;

  • sa stabilité.

Des considérations d’ordre fondamental permettent de définir les impératifs d’une mise en œuvre idéale. Il faut, avant tout, éviter que des phénomènes diffusionnels ne viennent altérer les qualités intrinsèques de la surface catalytique ; ces phénomènes diffusionnels peuvent intervenir à l’intérieur ou à l’extérieur du grain de catalyseur [7] :

  • en ce qui concerne l’intérieur des grains, il faut faciliter autant que possible l’accès des réactifs aux sites actifs, répartis sur la surface des pores de la particule catalytique. Les moyens les plus efficaces pour tendre vers cet objectif sont une diminution du diamètre des grains de catalyseur et une augmentation de leur porosité ;

  • pour ce qui est de l’extérieur des grains, il faut minimiser les différences de concentrations...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - HARKER (J.H.) -   Heat transfer in stirred tank reactors  -  . 1990 Chem. Eng. World, vol. XXV, no 1.

  • (2) - HOLLAND (F.A.), CHAPMAN (F.S.) -   Liquid mixing and processing in stirred tanks  -  . 1966 Reinhold Publ. Co.

  • (3) - SHUKI (A.R.), CORRIGAN (T.E.), DEAN (M.J.) -   Chemical reactors : influence of packing on effective reactor volume  -  . Ind. Engng Chem. (USA) Proc. Des. and Devt. 7, no 3, juill. 1968, p. 433.

  • (4) - DANCKWERTS (R.V.) -   Gas-liquid reactions  -  . 1970 McGraw-Hill.

  • (5) - CHARPENTIER (J.C.) -   Gas-liquid reactors  -  . A.C.S. (Am. Chem. Soc.) Symposium Series, no 72, 1978, p. 223-61.

  • (6) - REITH (T.) -   Interfacial area and scaling-up of gas-liquid contactors  -  . Brit. Chem. Eng. 15, no 12, déc. 1970, p. 1559.

  • ...

1 Constructeurs. Fournisseurs (liste non exhaustive)

HAUT DE PAGE

1.1 Réacteurs à cuve agitée (acier vitrifié ou inoxydable)

Biazzi SA.

De Dietrich Équipement Chimique.

Pfaudler Werke GmbH.

HAUT DE PAGE

1.2 Mélangeurs

Chemineer Ltd.

Ekato (Sté).

ITT Flygt SAS.

Lumpp SA.

Mixel SA.

Guérin Pierre SA. Division Moritz.

Rayneri VMI (Vendée Mécanique Industrie).

Robin Industries SA.

HAUT DE PAGE

1.3 Fours de cracking

ABB Lummus Crest GmbH.

Stein...

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