Effet de co2 et d'un mélange de gaz sur l'activité sono-chimique étude théorique

Abstract

RESUME Ce travail avait pour objectif l’étude théorique de l’effet de CO2 et d’un mélange de gaz sur l’activité sonochimique des bulles acoustiques. Le modèle employé combine la dynamique d’oscillation d’une bulle de cavitation acoustique avec une cinétique chimique consistant en une série de 35 réactions chimiques réversibles se produisant dans la bulle au moment de son implosion. L’influence de plusieurs paramètres opératoire tels que la fréquence des ultrasons (20−1100 KHz), l’intensité acoustique (0,5−1 W/cm²), la température de liquide (20−50°C) et le type de gaz saturant le liquide (Air, CO2 et argon+CO2) sur la vitesse de production des HO• et H2 à été examinée. Pour les deux gaz de saturation (air et CO2), les résultats des simulations ont montré que le radical HO● et l’hydrogène (H2) sont les constituants les plus abondants dans la bulle. La vitesse de production de ces espèces augmente avec l’augmentation de l’intensité acoustique et diminue lorsque la fréquence, la température du liquide et la pression statique augmentent. Cependant, le CO2 exerce un effet inhibiteur très notable sur la production des HO● et d’H2. Le pourcentage d’inhibition augment avec l’augmentation de la fréquence et la diminution de l’intensité acoustique. Par ailleurs, la saturation de l’eau par un mélange argon/CO2 peut améliorer significativement la production de des HO● et d’H2. Un optimum de pourcentage de CO2 auquel la vitesse de production est maximale est observé. Cet optimum est décalé vers des pourcentages faibles en augmentant la température du liquide ou en diminuant l’intensité acoustique