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Keywords:

  • chemical absorption;
  • oxidation of mercaptan;
  • modeling;
  • loop reactor

Abstract

A mechanistic mathematical model for the chemical absorption of mercaptan in sodium hypochlorite solution has been derived. In order to describe the process adequately, a semi-verified complex scheme of the involved kinetic reactions based on stopped-flow measurements with UV-detection has been implemented. The overall system of differential equations has been solved numerically. For some asymptotic cases, approximation formulae are given. The process has been carried out in an aerosol operated jet loop reactor which is characterized by high interfacial areas at low liquid flow rates. Fitting the model solution to the experimentally obtained conversion data enabled determination of the unknown hydrodynamic parameters. By means of a sensitivity analysis, the influences of the different parameters are discussed.

On a établi un modèle mathématique mécanistique pour l'absorption chimique de mercaptan dans une solution d'hypochlorite de sodium. Afin de décrire le procédé adéquatement on a implanté un schéma complexe semi-vérifié des réactions cinétiques qui s'appuie sur des mesures d'écoulement stoppé par détection UV. Le système global des équations différentielles a été résolu numériquement. Pour certains cas asymptotiques, des formules d'approximation sont proposées. Le procéde a été réalisé dans un réacteur à boucle à jet actionné par aérosol qui se caractérise par des niveaux élévés de surface interfaciale à de faibles débits. Le calage de la solution du modèle aux données de conversion obtenues expérimentalement a permis la détermination des paramètres hydrodynamiques non connus. On a étudié par une analyse de sensibilité l'influence respective des différents paramètres.