Modélisation de la précipitation de l'oxalate de néodyme dans un réacteur parfaitement mélangé
Résumé
Les réactions de précipitation étant très sensibles aux paramètres de fonctionnement, la modélisation
apparaît comme un outil très utile pour prédire les évolutions d’un système soumis à des conditions
variables. L’objectif de cet article est de présenter la démarche de modélisation appliquée à la
précipitation de l’oxalate de néodyme dans un réacteur parfaitement mélangé. Le modèle prend en compte
les lois cinétiques de nucléation primaire, de croissance cristalline et d’agglomération. Les effets
thermodynamiques sont pris en compte au travers des coefficients d'activité calculés à partir du modèle de
Bromley. Pour l'étude de la nucléation, les expériences ont été réalisées dans un appareil spécifique qui
permet d’obtenir un temps de micromélange très efficace, inférieur à la milliseconde. La vitesse de
nucléation primaire homogène suit l'équation de Volmer-Weber. La vitesse de croissance cristalline est du
premier ordre par rapport à la sursaturation. Quant au noyau d'agglomération, il ressort qu’il est
indépendant de la taille des particules et correspond à la formation d’agglomérats de type ouvert.
Le bilan de population est résolu par la méthode des classes à l’aide d’un schéma d’ordre 3 pour le terme
de croissance (Koren) et d’une discrétisation de type Hounslow, améliorée par Lister puis Wynn, pour les
termes d’agglomération. Les tailles de particules prédites pour différentes conditions expérimentales de
précipitation sont en bon accord avec les mesures expérimentales, ce qui valide le modèle ainsi que
l'approche phénoménologique utilisée dans le cadre de cette étude.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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