Conditions d’emploi de l’approximation de l’état quasi-stationnaire : cas du réacteur dynamique parfaitement agité

INP et Université I de Nancy, ERA n° 136 du CNRS, Laboratoire de Cinétique Appliquée, ENSIC, 1, rue Grandville, 54042 Nancy Cedex, France.

Résumé

On montre que l’emploi de l’approximation de l’état quasi-stationnaire, lors du calcul d’un réacteur dynamique parfaitement agité à partir d’un mécanisme réactionnel, est légitime pour une réaction non explosive et lorsque le temps de passage est supérieur à une valeur appelée « période d’induction ». On établit les conditions pour lesquelles une réaction devient explosive. On montre que la période d’induction est fonction de la précision de calcul demandée, de la vitesse des processus d’amorçage et des constantes de vitesse des processus de ramification et de terminaison du mécanisme.

Abstract

It is shown that the use of the quasi-stationnary state hypothesis, for the calculation of a continuous flow stirred tank reactor based upon a reaction mechanism, is valid for a non-explosive reaction and when the mean residence time is greater than a value called « induction period ». The conditions for which a reaction becomes explosive are established. The induction period is shown to be dependent on the precision required for the computation, on the initiation rate and on the rate constants of the branching and termination steps of the mechanism.