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J. Chim. Phys.
Volume 68, 1971
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| Page(s) | 311 - 323 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1971680311 | |
| Published online | 28 May 2017 | |
Dynamique des transferts en lit fixe
Propriétés des équations différentielles régissant le transfert couplé de deux constituants indépendants dans une colonne chromatographique
Centre de Cinétique Physique et Chimique du CNRS, Route de Vandœuvre, 54-Villers-Nancy, France.
On présente une étude théorique du transfert couplé de deux constituants indépendants dans un lit fixe, avec une cinétique infiniment rapide (équilibre instantané). Les bilans différentiels et les relations d’équilibre, écrits sous une forme très générale, sont réduits à un système quasi-linéaire hyperbolique, dont on étudie les courbes caractéristiques.
Des exemples numériques sont présentés pour l’adsorption, et l’échange d’ions avec et sans réactions chimiques, illustrant le fait que le réseau de courbes caractéristiques peut avoir des configurations topologiquement différentes.
Ces différences impliquent une réponse différente du lit à des signaux chromatographiques (par exemple à un signal échelon) et par conséquent l’étude du réseau de caractéristiques permet d’obtenir des informations très générales sur le comportement dynamique du lit fixe.
Abstract
A theoretical study is presented of the coupled transfer of two independent components in a fixed bed with infinitely fast transfer kinetics (instantaneous equilibrium). The differential material balances and the equilibrium relations, written in a quite general form, are reduced to a quasilinear hyperbolic system of two equations. The « characteristic curves » of this system are examined.
Numerical examples are presented, for two-component adsorption and ternary ion-exchange with and without chemical reactions. These examples illustrate that the network of characteristics may have configurations that are topologically different.
These differences imply that the bed has a different response to chromatographic signals (such as a step input in concentration). Therefore, studying the network of characteristics allows general information to be obtained on the dynamic behaviour of the fixed bed.
© Paris : Société de Chimie Physique, 1971