Etude d'un procédé de gazéification de biomasse en ambiance ...

III –Matériels et méthodes
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la disponibilité d’une large gamme de modèles thermodynamiques, décrivant les équilibres
liquide-vapeur de mélanges multi-constituants, permet de traiter des systèmes de plus en plus
complexes.
Il est très important de signaler que les modèles thermodynamiques se limitent aux
calculs des équilibres entre phases et ne calculent pas les réactions chimiques, même si
compositions, débits, température et pression sont connus. Il est donc nécessaire, pour chacun
des réacteurs, de préciser quelles réactions vont avoir lieu, et avec quel taux d'avancement.
D’une manière générale, la simulation d’une réaction nécessite deux étapes de la part
de l’utilisateur pour pouvoir calculer les bilans énergétiques des opérations unitaires :
- Ecriture du bilan matière.
- Ecriture de la réaction avec les coefficients stœchiométriques appropriés.
III - 7 - Prévisions thermodynamiques
III - 7 - 1 - Définition du système
On s’attache ici à déterminer l’énergie nécessaire aux réactions de gazéification dans
un procédé allothermique haute température. On supposera que :
1998)
- le système est à tout instant en équilibre thermodynamique complet, c’est-à-dire qu’on
ne tiendra pas compte ici de la cinétique des réactions,
- le mélange de gaz est assimilable à un mélange de gaz parfaits,
- le système évolue à pression constante en chaque point et à chaque instant.
Les données thermodynamiques sont prises dans les tables dites de Janaf (Chase,
Les conditions thermodynamiques de référence sont les conditions standards :
P0 = 0,1 MPa, T0 = 298,15 K. Par convention, les enthalpies de formation dans les conditions
de références -
ΔΗ 0
fi - sont nulles pour les espèces i qui existent naturellement dans cet état
0
de référence : par exemple ΔΗ = , ΔΗ = 0 , etc.
f C( s)
0
0
f H
2
Les espèces formées dans les conditions de référence par une réaction exothermique
(perte d’énergie par le système) ont une enthalpie de formation, dans les conditions de
référence, négative, par exemple :
∆Η = − 393,52 kJ.mol -1
0
fCO
2
∆Η 110,53
0 fCO= − kJ.mol -1
∆Η0 fH 2O(liq)
= −285,83
kJ.mol -1
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