Séance dexercices 5 Préparation à lexamen MAPR 1231 Compléments de chimie inorganique.

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1 Séance dexercices 5 Préparation à lexamen MAPR 1231 Compléments de chimie inorganique

2 Exercice 1 Coke (25°C) 84% C 10% CaO 6% SiO 2 CO 2 (g) (200°C) CO(g) (1000°C) Effluent solide (1000°C) C CaO (100 kg) SiO 2 (60 kg) (a) (b) CO 2 (g) + C = 2CO(g) (c) Effluent solide: Coke: CaO: 1.7857 [kmol/h] CaO: 1.7857 [kmol/h] SiO 2 : 1 [kmol/h] SiO 2 : 1 [kmol/h] C: 70-X [kmol/h] C: 70 [kmol/h] Gaz entrant: Gaz sortant: CO 2 (g): X [kmol/h] CO(g): 2X [kmol/h] (d) X = 50 [kmol/h] Taux de conversion = X/70 = 71.4%

3 Exercice 2 Question 1(a) Minerai 50% FeS 2 20% FeS 30% NiS Oxydes FeO NiO + CaO + SiO 2 Air 50% molaire O 2 (g) 50% molaire N 2 (g) Gaz 1 O 2 (g) N 2 (g) SO 2 (g) Gaz 2 H 2 (g) N 2 (g) H 2 O(g) Gaz réducteur 30% molaire H 2 (g) 70% molaire N 2 (g) Ferronickel 67% Fe 33% Ni Scorie CaO SiO 2 FeO NiO

4 Exercice 2 Question 1(b) et (c) Réactions doxydation: 1.5 FeS 2 + 1.5 O 2 (g) = 1.5 FeS + 1.5 SO 2 (g) Δ r G° = -436.646 [kJ] FeS + 1.5 O 2 (g) = FeO + SO 2 (g) Δ r G° = -383.967 [kJ] NiS + 1.5 O 2 (g) = NiO + SO 2 (g) Δ r G° = -364.154 [kJ] Ordre doxydation: FeS 2 puis FeS puis NiS Réactions de réduction: FeO + H 2 (g) = Fe + H 2 O(g) NiO + H 2 (g) = Ni + H 2 O(g) HSC

5 Exercice 2 Question 2 (a)Bilan Ni (four de réduction): 493.53 kg NiO dans le minerai oxydé 74.03 kg NiO dans la scorie 598.80 kg de NiS dans le minerai Débit de minerai = 1996.01 [kg/h] (b) Par heure, 1418.94 kg doxyde passent dans le four de réduction 60·1.41894 = 85.14 [kg/h] de CaO à ajouter 40·1.41894 = 56.76 [kg/h] de SiO 2 à ajouter La scorie contient donc: 85.14 [kg/h] de CaO (30.4%) + 56.76 [kg/h] de SiO 2 (20.3%) + 74.03 [kg/h] de NiO (26.4%) + 63.99 [kg/h] de FeO (22.9%) Total: 279.92 [kg/h] de scorie (c) Débit dair nécessaire: 4194.3 [Nm 3 /h] (d) Débit de gaz réducteur nécessaire: 1966.61 [Nm 3 /h]