Contribution a l'estimation des parametres cinetiques et energetiques de systemes chimiques en milieux homogene et heterogene dans un reacteur calorimetrique

par Laurent Balland

Thèse de doctorat en Sciences appliquées. Chimie

Sous la direction de Lionel Estel.

Soutenue en 1997

à Rouen .


  • Résumé

    Le present travail propose une methodologie pour estimer les parametres cinetiques et thermiques de modeles de comportement energetique de milieux reactionnels chimiques dans des conditions de synthese aussi proches que possible des conditions industrielles. Des reactions chimiques, accompagnees de phenomenes physiques tels que la solubilisation ou le melangeage de reactifs, sont realisees dans un reacteur calorimetrique (rc1 de mettler (r)) qui determine la puissance experimentale degagee par le milieu. La methode consiste a ajuster les parametres du modele reproduisant ce meme degagement de puissance. Un modele incluant le transfert de matiere couple a la reaction chimique prend en compte la miscibilite progressive du reactif introduit. Dans le cas des reactions sans solvant, la variation du comportement du milieu reactionnel, au fur et a mesure de l'avancement de la reaction, est consideree selon trois approches. La premiere repose sur un modele phenomenologique global et donne des resultats satisfaisants mais d'application limitee. Une deuxieme approche, consistant a remplacer les concentrations par les activites dans les equations cinetiques, n'a pas abouti a des resultats concluants. La troisieme approche prend en compte de maniere beaucoup plus precise : l'aspect energetique, en determinant les enthalpies molaires d'exces du melange forme par les reactifs et les produits ; l'aspect cinetique, en approfondissant le mecanisme chimique. Cette derniere approche fournit des resultats plus precis et extrapolables. Des methodes specifiques d'estimation ont ete mises au point en couplant des methodes globalement convergentes et localement convergentes : un maillage simple de l'espace des parametres et un algorithme genetique fournissent des points d'initialisation pour une methode de rosenbrock. Les modeles sont transcrits au sein d'un logiciel developpe en langage c++ sous environnement windows (tm).


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Informations

  • Détails : 245 P.
  • Annexes : 61 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences site Madrillet.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 97/ROUE/S054
  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Rouen Normandie).
  • Disponible pour le PEB
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