mise à jour :31-03-2010 cinet.chim

IV.4.3  Calcul de l'équilibre et bilan global

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Exercice 11


Sa - exercice 11

Pyrolyse du propanal

La programmation des équations du mécanisme (r 4a-f), en utilisant de préférence le système complet d'équations différentielles ne présente aucune difficulté.

Mais puisque nous avons déjà saisi ce mécanisme (exercice 10), autant utiliser jusqu'au bout le module Modan. Rendez-vous dans Nestor, choisissez le dossier de travail où vous avez enregistré le mécanisme et rechargez le fichier (propanal, sans extension) et, une fois celui-ci affiché dans le volet Chemical model, appuyez sur le bouton A+B (Analysis + Building .cpp ...). Modan écrit alors automatiquement un fichier propanal.cpp, prêt à compiler, et un fichier propanal.sac, prêt à utiliser une fois complétés les paramètres et les valeurs initiales. Vous pouvez voir et éditer ces fichiers directement en appuyant sur les boutons correspondants. Il est indispensable de vérifier que le programme écrit correspond bien à ce que vous voulez.

Le fichier .cpp ci-dessous a simplement été débarassé d'éléments inutiles pour l'instant, prévus pour l'ajustement de données expérimentales. Le fichier .sac contient un jeu de paramètres plausibles (mais purement arbitraires). 

télécharger propanal.cpp     télécharger propanal.sac


Simulez avec le jeu de paramètres donné.

A- Vérifiez que l'état final correspond bien aux positions d'équilibre calculées dans le cours :
C2H5CHOe = 0
CHOe  = 0
C2H5COe = 0
C2H5e = 0
COe = C2H5CHO0

et aux deux relations :
C2H6,e + 2 C4H10,e = C2H5CHO0 
He + 2 H2,e = 2 C4H10,e
  soit   H2,e ≈ C4H10,e


B- Tracez toutes les variables, les principales (C2H5CHO, CO, C2H6, C4H10, H2), et les espèces radicalaires, beaucoup moins concentrées. Comparez les différentes courbes et essayez d'en comprendre l'échelonnement temporel et en amplitude.

Estimez les t1/2 de production de CO, C4H6 et C4H10. S'il s'agissait de réaction d'ordre 1 (exponentielle décroissante), quelles seraient les constantes de vitesse correspondantes ?

Quelle constante de vitesse détermine la vitesse globale de la réaction ?


C- Le radical H reste à une valeur non nulle. Pourquoi ? Quelle réaction élémentaire pourrait-on ajouter au mécanisme pour l'éviter ?


D- Vérifiez que les relations ci-dessus restent vraies avec des paramètres différents. Faites varier en particulier k5 et k6 pour observer des proportions de C4H6 et C4H10 différentes, mais vérifiant toujours les relations ci-dessus.