Absorption simultanée de SO 2 et NO 2 dans un réacteur gaz-liquide mécaniquement agité

par Susianto

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de André Zoulalian.

Soutenue en 2001

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Dans le cadre du traitement d'un effluent gazeux contenant simultanément du dioxyde de soufre (SO 2) du dioxyde d'azote (NO 2), l'objectif de l'étude est d'utiliser, après absorption des deux réactifs dans une phase aqueuse, le caractère réducteur des ions sulfites pour transformer les ions nitrites en produits moins pénalisants vis-à-vis de l'environnement, la réaction étant effectuée a une température voisine de la température ambiante. La réaction entre les ions sulfites et nitrites est étudiée a 25 °c dans un réacteur ferme mécaniquement agite en présence d'un excès de sulfites. Elle dépend fortement du ph. Pour les ph fortement acides (pH < 1), la réaction conduit a la formation de protoxyde d'azote (N 2O). En milieu légèrement acide (pH compris entre 4 et 5), les ions nitrites sont transformes en acide hydroxylamine disulfonique (HADS). Pour des ph compris entre 2 et 3, la transformation fait apparaitre les deux étapes précédentes et une troisième étape correspondant a une disparition de l' HADS. Enfin, pour des ph neutres et basiques, il n'y a aucune interaction entre les ions nitrites et sulfites. La cinétique de la réaction entre les pH 4 et 5 est du premier ordre pour chacun des deux réactifs et pour les ions h , la valeur de la constante de vitesse a 25°c étant égale a 3,92 x 10 [puissance]3 mol -2. L 2. S -1. L’absorption simultanée du dioxyde de soufre et du dioxyde d'azote est ensuite étudiée dans réacteur gaz-liquide mécaniquement agite, ferme pour la phase liquide et ouvert pour la phase gazeuse. Après avoir précise la nature de l'écoulement de la phase gazeuse au sein du réacteur, les caractéristiques de transfert gaz-liquide des deux réactifs sont évaluées de manière indépendante pour chacun des deux réactifs a pH 4 et 5. Les variations du débit de réactif transféré et de l'efficacité du transfert gaz-liquide sont précisées en fonction du débit volumique de phase gazeuse. L’absorption simultanée des deux réactifs montre que le transfert du SO 2 est limite par la résistance diffusionnelle en phase gazeuse. En revanche, celui de NO 2 est modifié et augmente sensiblement par suite de la réaction entre les ions nitrites et sulfites. Une modélisation simplifiée du réacteur gaz-liquide permet de rendre compte des variations au cours du temps des concentrations de sulfites et de nitrites de la phase aqueuse du réacteur gaz-liquide mécaniquement agité.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (201 p.)
  • Annexes : Bibliogr. (172 réf.)

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