Etude d'un condenseur / chaleur + débit
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Etude d'un condenseur / chaleur + débit



  1. #1
    irissoni

    Etude d'un condenseur / chaleur + débit


    ------

    J'ai un problème pour calculer une quantité de chaleur et un débit sortant d'un condenseur.
    Voici les données:

    La quantité de chaleur contenue dans les effluents d'un réacteur est utilisée pour fabriquer de la vapeur à 350°C sous pression atmosphérique dans un condenseur.
    De l'eau arrive à 25°C dans ce condenseur.
    Les gaz effluents arrivent à une température de 800K et il sont refroidis jusque 600K.
    En sortie du condenseur: de la vapeur à 350°C et un condensat fait d'HCl et d'H2O à 600K (les débits de sortie sont de 25.2kmol/h pour l'H2O et 8.4 kmol/h pour l'HCl pour ce condensat)

    1) Calculer la quantité de chaleur disponible pour une production générant les gaz effluents suivants:
    28 kmol/h de H2O
    28 kmol/h de Cl2
    44 kmol/h de HCl
    14.4 kmol/h de N2
    36 kmol/h d'O2

    2) En tenant compte des pertes thermiques, la chaleur disponible est finalement 1000kj/h.
    Calculer le débit de vapeur produite.

    Données:
    Enthalpies sensibles en kcal/mol à 298K: 0 kcal.mol-1
    Enthalpies sensibles en kcal/mol à 600K: H2O(g)=2.508 / Cl2(g)=2.567 / HCl(g)=2.120 / N2(g)=2.126 / O2(g)=2.209
    Enthalpies sensibles en kcal/mol à 800K: H2O(g)=4.298 / Cl2(g)=4.331 / HCl(g)=3.550 / N2(g)=3.596 / O2(g)=3.785
    Cp H2O(l)=4.18 kJ.kg-1.K-1
    Cp H2O(g)=1.88 kJ.kg-1.K-1
    Chaleur latente de vaporisation de l'eau: Lv (kJ/kg)=2535-2.9T avec T la température d'ébullition de l'eau en °C soit 2245kj/kg à Patm


    J'ai calculé la chaleur générée par le refroidissement des effluents en faisant (Débit*enthalpie 800K)-(Débit*enthalpie600K) pour chaque composé des effluents et je trouve une somme de 1004571 kJ/h
    Mais à la question 2, il est question de 1000 kJ/h et je doute que les pertes thermiques soient aussi importantes.
    Il doit me manquer un terme permettant d'alléger cette chaleur mais je ne vois pas lequel compte tenu des données disponibles.

    Merci d'avance pour votre aide

    -----

  2. #2
    moco

    Re : Etude d'un condenseur / chaleur + débit

    On ne comprend pas bien de quoi il s'agit. Tu parles tout d'abord d'un mélange gazeux fait de H2O et d'un peu de HCl.
    Et plus loin, tu parles d'un autre mélange gazeux qui contient surtout du HCl, un peu moins de O2, encore un peu moins de HCl, et tout soudain du chlore et de l'azote. Comment diable tout cela s'articule ?
    Tu parles ensuite d'une quantité nouvelle, que tu appelles "enthalpie sensible". Jamais entendu parler de cela !
    Et enfin, pour corser le tout, tu utilises parfois des calories et parfois des joules. Pourquoi ?

  3. #3
    irissoni

    Re : Etude d'un condenseur / chaleur + débit

    Bonjour
    merci pour votre réponse. Voici quelques précisions:

    Pour résumer, on a un condenseur avec:
    ENTRÉE:
    - Eau à 25°C
    - Gaz effluents composés comme suit:
    28 kmol/h de H2O
    28 kmol/h de Cl2
    44 kmol/h de HCl
    14.4 kmol/h de N2
    36 kmol/h d'O2

    SORTIE:
    - Vapeur à 350°C
    - Condensat de H2O et HCl à 600K (25.2kmol/h pour l'H2O et 8.4 kmol/h pour l'HCl)

    Concernant la notion d'enthalpie sensible, il s'agit de la variation d'enthalpie d'un système évoluant à pression constante entre deux températures T1 et T2, et ne subissant ni changement d'état, ni réaction chimique, ni mélange.

    En effet, l'énoncé présente des joules et des calories mais ce n'est pas ce qui m'embête le plus, c'est une simple conversion. J'aimerais qu'on m'aide à faire le bilan de cette problématique sur le principe, je me débrouillerai ensuite avec les joules et les calories, c'est un détail.

    Comment obtenir la quantité de chaleur disponible dans ce condenseur? sachant qu'elle devrait être autour de 10000 kJ/h
    et ensuite le débit de vapeur à 350°C produite?

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