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Particules poreuses interactives - Interactions physiques d’adsorptionArticle de référence | Réf : J1093 v1
Auteur(s) : André ZOULALIAN
Date de publication : 10 mars 2007
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La transformation chimique d’une réaction catalytique se faisant en phase adsorbée, même dans le cas où les étapes d’adsorption et de désorption correspondent à des conditions voisines de l’équilibre thermodynamique, l’existence d’un gradient de concentration des réactifs et des produits en phase gazeuse va nécessairement engendrer un gradient de concentration des réactifs et des produits en phase adsorbée. Au sein de la phase adsorbée, ce gradient va être à l’origine d’un transfert diffusionnel qui peut, dans certains cas, se superposer au transfert diffusionnel en phase gazeuse. Dans ces conditions, pour des conditions opératoires externes fixées, le débit de réactif consommé au sein de la particule peut être différent de celui évalué en limitant le transfert diffusionnel au sein de la phase gazeuse. Ces différences peuvent se manifester aussi bien pour une réaction à stœchiométrie unique, que pour une transformation chimique à stœchiométrie multiple .
5.1 Cas d’une réaction à stœchiométrie unique
Nous allons ci‐après rappeler les résultats observés dans le cas d’une réaction à stœchiométrie unique, du type :
dont la vitesse de la réaction en phase adsorbée est déterminante et du premier ordre, soit :
avec :
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OPÉRATIONS UNITAIRES. GÉNIE DE LA RÉACTION CHIMIQUE
(1) - WEISZ (P.B.), HICKS (J.S.) - The behaviour of porous catalyst particles in view of internal mass and heat diffusion effects. - Chem. Eng. Sc. (USA), 17, p. 265-275 (1962).
(2) - LE GOFF (P.), ZOULALIAN (A.) - Un modèle simple de réaction-diffusion-conduction thermique dans et autour d’une particule poreuse. - Part 1 : Diffusion interne.The Chem. Eng. Journal (CH), 12, p. 33-46 (1976). Part 2 : Diffusion externe – The Chem. Eng. Journal (CH), 12, p. 47-57 (1976).
(3) - PETERSEN (E.E.) - Chemical reaction analysis. - Prentice Hall. Englewoods Cliffs (N.J.) USA (1965).
(4) - CARBERRY (J.J.) - Chemical and catalytic reaction engineering. - New York, Mc Graw Hill (1976).
(5) - SATTERFIELD (C.N.) - Mass transfer in heterogeneous catalysis. - Cambridge, MIT Press (1970).
(6) - RODRIGUES (A.E.), ORFAO (J.M.), ZOULALIAN (A.) - Intraparticle...
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