Transfert de l'oxygène dans l'eau à température et pression élevées étude cinétique en réacteur agité par la méthode au sulfite

Authors

  • Jean-Noel Foussard,

    1. Laboratoire de Physico-Chimie Appliquée, Département de Génie des Procédés Industriels, Institut National des Sciences Appliquées, Avenue de Rangueil, 31077 Toulouse Cedex — France
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  • Hubert Debellefontaine,

    1. Laboratoire de Physico-Chimie Appliquée, Département de Génie des Procédés Industriels, Institut National des Sciences Appliquées, Avenue de Rangueil, 31077 Toulouse Cedex — France
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  • Jean Besombes-Vailhe

    1. Laboratoire de Physico-Chimie Appliquée, Département de Génie des Procédés Industriels, Institut National des Sciences Appliquées, Avenue de Rangueil, 31077 Toulouse Cedex — France
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Abstract

This paper examines the rate of absorption of molecular oxygen in an aqueous solution of sodium sulphite as a function of temperature over the range of 20–240°C. First, we determined the effect of the various parameters (oxygen partial pressure, sulphite and catalyst concentration, agitation) on the enhancement factor, E. It was observed that an Arrhenius' type relationship could describe the dependence of the physical absorption rate on temperature. According to the degree of agitation, two values for the activation energy: 22.8 and 12.7 kJ · mol−1 are obtained. Our results validate the various models formerly proposed only for the range 10–40°C, but show that they cannot be extrapolated above 50°C. The results also show that a simple test at ambient temperature can be used to predict the oxygen transfer capability of a reactor at temperatures up to 240°C.

Abstract

Afin d'étudier l'influence de la température (20 à 240°C) sur la vitesse d'absorption de l'oxygène moléculaire par une solution aqueuse de sulfite de sodium, nous avons été amenés à préciser l'influence des divers paramètres opératoires sur le facteur d'accélération E. Le domaine de mesure de la vitesse de transfert physique étant déterminé, nous avons observé qu'une équation de type Arrhénius rendait bien compte des résultats expérimentaux. Selon le degré d'agitation, on obtient deux valeurs de l'énergie d'activation: 22.8 et 12.7 kJ · mol−1. Les résultats obtenus dans cette large gamme de température sont en accord avec les divers modèles proposés antérieurement entre 10 et 40°C mais montrent que ceux-ci ne sont pas extrapolables au-delà de 50°C. A la suite de ce travail, il est possible par une simple expérimentation à 20°C de prévoir la capacité oxygénante d'un système jusqu'à 240°C.

Ancillary