Modélisation des propriétés thermodynamiques de solutions d'électrolytes à intérêt industriel

Abstract

Modelling of the thermodynamic properties of electrolyte solutions for industrial interestsThis work is aimed at providing a description of he thermodynamics properties of electrolyte solutions for industrial interests. The model used here is based on a previous study (N. Papaiconomou et al.) combining the Mean Spherical Approximation MSA (Mean Spherical Approximation) theory to describe long-range electrostatic interactions, with the popular model in chemical engineering, i.e. NRTL ( Nonrandom Two-Liquid), for the representation of short-range interactions. This previous description has been improved by adding the ionic solvation effect with the help of two distinct models : (a) Robinson and Stokes one which involves a constant solvation number vs. salt concentration, and (b) modellling of the thermodynamic of ionic solutions using a stepwise solvation equilibrium model. In addition to this work, we have attempted a description of VLE (Vapor-Liquid equilibria) for aqueous solutions in a wide range of temperature, 25°C to 100°C.Le présent travail se propose de décrire les propriétés thermodynamiques des solutions d'intérêt industriel. Notre modèle s'appuie sur un travail antérieur (N. Papaiconomou et al.), combinant la théorie Mean Spherical Approximation (MSA) pour décrire les interactions électrostatiques à longue portée et le modèle NRTL (très populaire en génie chimique), pour celles qui sont à courte portée. Par rapport à ce précédent travail, nous avons de plus pris en compte l'effet de solvatation ionique, à l'aide de deux modèles différents : (a) celui de Stokes et Robinson impliquant un nombre de solvatation constant (en fonction de la concentration du sel) ; (b) une solution procédant d'équilibre réactionnels avec les molécules d'eau, résultant en un degré de solvatation variant avec la concentration de sel. De plus, nous avons cherché à décrire les équilibres L-V pour des solutions aqueuses et de mélanges de solvants, pour des températures allant de 25°C à 100°C