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Particules poreuses interactives - Interactions chimiques catalytiquesArticle de référence | Réf : J1094 v1
Auteur(s) : André ZOULALIAN
Date de publication : 10 juin 2007
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Le but de ces modèles n’est pas de représenter de manière précise les profils de composition et de température au sein de la particule en transformation mais de préciser au mieux le taux de transformation de la phase solide consommable et les variations de ce taux de transformation en fonction des conditions opératoires externes.
Nous allons décrire dans ce qui suit trois types particuliers de transformations consommables appartenant à cette deuxième famille qui globalisent l’ensemble des transformations consommables de cette famille, à savoir :
la transformation consommable de la phase solide réactive conduit uniquement à un ou à des produits gazeux ;
la transformation consommable de la phase solide réactive conduit à un produit gazeux et à un produit solide mais on n’observe pas de variation des dimensions de la particule au cours de la transformation ;
la transformation consommable de la phase solide réactive conduit à un produit gazeux et à un produit solide mais la dimension globale des particules varie au cours de la transformation.
3.1 Cas où la transformation du solide réactif ne conduit qu’à des produits gazeux
Un exemple typique est la combustion totale d’un combustible solide.
La particule réactive sera représentée par un modèle pseudo- homogène, par exemple le feuillet, et à l’instant t la particule a une demi-dimension caractéristique
inférieure à la valeur initiale
. De plus, à chaque instant, la concentration du réactif solide dans le volume résiduel reste égale à la valeur initiale ρ B0 . Rappelons que l’objectif essentiel de la modélisation est de représenter au mieux, pour les conditions opératoires externes fixées, les variations de
en fonction du temps.
Bilan de matière à l’instant t
Pour la phase réactive...
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(1) - BEWS (I.M.), HAYHURST (A.N.), RICHARDSON (S.M.), TAYLOR (S.G.) - The order, Arrhenius parameters, and mechanism of the reaction between gaseous oxygen and solid carbon. - Combustion and Flame, 124, p. 231-245 (2001).
(2) - SATTERFIELD (C.N.) - Mass transfer in heterogeneous catalysis. - Cambridge, MIT Press (1970).
(3) - FROMENT (G.F.), BISCHOFF (K.B.) - Chemical reactor – Analysis and design. - John Wiley, New York (1972).
(4) - LEVENSPIEL (O.) - The chemical reactor omnibook. - Corvalis. OSU Book Stores Inc. (1984).
(5) - VILLERMAUX (J.) - Génie de la réaction chimique. Conception et fonctionnement des réactions. - Paris Technique et Documentation (Lavoisier) (1985).
(6) - SCHWEICH (D.) coord - Génie de la réaction chimique. - Londres, Paris, New York Technique et Documentation...
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