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Study of polycyclic aromatic hydrocarbon formation during acetylene pyrolysis in a jet-stirred-reactor and numerical investigations of residence time distribution using CFD simulations.
(Etude de la formation d'hydrocarbures aromatiques polycycliques au cours de la pyrolyse de l'acétylène dans un réacteur à jet. Investigations numériques de la distribution du temps de résidence à l'aide de simulations CFD).
Article
Est Publié dans : Chemical Engineering Journal, vol.377 décembre 2019, 11 p., ill., bibliogr.
L’objectif de ce travail est de comprendre la formation des HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques) lors de la cémentation gazeuse à basse pression où de l’acétylène pur est pyrolysé. Des expériences ont été menées dans un réacteur à agitation par jets dans des conditions de laboratoire similaires à celles utilisées dans les procédés de cémentation industrielle à basse pression (1173 et 8 kPa). L'influence du temps de résidence a été étudiée. A la sortie de la zone de réaction, les produits de pyrolyse ont été analysés par chromatographie en phase gazeuse (détecteur de masse). Un modèle cinétique détaillé a été utilisé pour décrire la formation de HAP et valider les résultats expérimentaux. Des différences ont été trouvées entre les expériences et le modèle cinétique. Plusieurs explications sont présentées telles qu'un manque de mélange dans le réacteur. Pour expliquer pourquoi les caractéristiques hydrodynamiques du réacteur s’écartent de l’idéalité dans plusieurs conditions de fonctionnement (pression et température), des calculs CFD ont été effectués pour déterminer les distributions de temps de séjour de la phase gazeuse. Cet écart à l’idéalité est particulièrement lié à la pression dans le réacteur qui n’a pas été prise en compte lors de sa construction au cours des cinquante dernières années.
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