Calcul numérique du transfert de matière dans un éléctrodialyseur

Laboratoire de Chimie-Physique et Electrochimie, LA 192, Université Paul Sabatier, 118 Route de Narbonne 31077 Toulouse, France.

Résumé

On présente un modèle mathématique pour décrire le transfert de matière dans un motif élémentaire d'un électrodialyseur. Les équations de transfert sont intégrées numériquement en avançant pas à pas de l'entrée vers la sortie. Ce mode de calcul permet de déterminer non seulement le profil de concentration à tout niveau du motif, mais aussi l'intensité du courant limite. Des comparaisons sont effectuées entre les courbes intensité-différence de potentiel calculées et expérimentales.

Abstract

A mathematical model is presented for describing the behaviour of electrodialysis units. Integrated forms of the transport equations are derived which may be used to calculate concentration profiles and current densities at any given point along the flow path through the unit. These equations are then applied in a numerical integration calculation which advances step-by-step along the flow path. A series of calculations for various applied voltages allows a current-potential curve to be drawn for particular operating conditions. These curves show distinct plateaus (water-splitting effects being neglected) and the position of the calculated plateau may be used to predict the limiting current. Comparison of the calculated current-potential curves with curves measured experimentally in laboratory test cells shows good agreement between calculated and experimental values of the limiting current.