Technique de réaction: exercice 5.2

122 days ago by thierry.chappuis

Influence de la température sur la sélectivité différentielle d'une réaction

Le but de l'exemple qui suit est de démontrer l'influence de la température sur la sélectivité différentielle du produit B par rapport à X et Y dans la réaction de Tambouze suivante:

A \rightarrow X avec r_1 = k_1 = 0.0001 (mol/L\cdot s)

A \rightarrow B avec r_2 = k_2 \cdot C_A = 0.0015\cdot C_A (mol/L\cdot s)

A \rightarrow B avec r_3 = k_3 \cdot C_A^2 = 0.008\cdot C_A^2 (mol/L\cdot s)

La sélectivité différentielle de B par rapport à X et Y est exdprimée en fonction de la température par l'équation suivante:

s_{B/XY} = \frac{A_2}{\sqrt{A_1 A_2}}\cdot exp[\frac{\frac{E_1 - E_3}{2} - E_2}{RT}]

ou

s_{B/XY} \propto exp[\frac{\frac{E_1 - E_3}{2} - E_2}{RT}]


Cas I: (E_1 + E_3)/2 < E_2 
R = 8.314472 # cal/(mol*K) E1 = 40000 # J/mol E2 = 100000 # J/mol E3 = 60000 # cal/mol selectivite(T) = exp(((E1 + E3)/2 - E2) / R / (T + 273.15)) plot(selectivite, (0, 200)) 
       

Figure 1: variation de la sélectivité en fonction de la température dans le cas I

Cas II: (E_1 + E_3)/2 > E_2 
E1 = 90000 # J/mol E2 = 50000 # J/mol E3 = 110000 # cal/mol selectivite(T) = exp(((E1 + E3)/2 - E2) / R / (T + 273.15)) plot(selectivite, (0, 200)) 
       

Figure 2: variation de la sélectivité en fonction de la température dans le cas II