Contribution à l'estimation des paramètres cinétiques et énergétiques de systèmes chimiques en milieux homogène et hétérogène dans un réacteur calorimétrique / Laurent Balland ; sous la direction de Lionel Estel

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Réactions chimiques -- Mécanismes

Cinétique chimique

Transfert de masse

Algorithmes génétiques

Estimation de paramètres

Estel, Lionel (19..-.... ; chercheur en énergétique) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Université de Rouen Normandie (1966-....) (Organisme de soutenance / degree-grantor)

Relation : Contribution à l'estimation des paramètres cinétiques et énergétiques de systèmes chimiques en milieux homogène et hétérogène dans un réacteur calorimétrique / Laurent Balland ; sous la direction de Lionel Estel / Grenoble : Atelier national de reproduction des thèses , 1997

Résumé / Abstract : Le présent travail propose une méthodologie pour estimer les paramètres cinétiques et thermiques de modèles de comportement énergétique de milieux réactionnels chimiques dans des conditions de synthèse aussi proches que possible des conditions industrielles. Des réactions chimiques, accompagnées de phénomènes physiques tels que la solubilisation ou le mélangeage de réactifs, sont réalisées dans un réacteur calorimétrique (RC1 de Mettler (R)) qui détermine la puissance expérimentale dégagée par le milieu. La méthode consiste à ajuster les paramètres du modèle reproduisant ce même dégagement de puissance. Un modèle incluant le transfert de matière couplé a la réaction chimique prend en compte la miscibilité progressive du réactif introduit. Dans le cas des réactions sans solvant, la variation du comportement du milieu réactionnel, au fur et à mesure de l'avancement de la réaction, est considérée selon trois approches. La première repose sur un modèle phénoménologique global et donne des résultats satisfaisants mais d'application limitée. Une deuxième approche, consistant à remplacer les concentrations par les activités dans les équations cinétiques, n'a pas abouti à des résultats concluants. La troisième approche prend en compte de manière beaucoup plus précise : l'aspect énergétique, en déterminant les enthalpies molaires d'excès du mélange forme par les réactifs et les produits ; l'aspect cinétique, en approfondissant le mécanisme chimique. Cette dernière approche fournit des résultats plus précis et extrapolables. Des méthodes spécifiques d'estimation ont été mises au point en couplant des méthodes globalement convergentes et localement convergentes : un maillage simple de l'espace des paramètres et un algorithme génétique fournissent des points d'initialisation pour une méthode de Rosenbrock. Les modèles sont transcrits au sein d'un logiciel développé en langage C++ sous environnement Windows (TM).