Électrodes volumiques multisectionnées : conception, étude et développement appliqués à l'électrosynthèse du D-arabinose - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 1997

Multisectioned porous electrode. Conception, study and development based on D-arabinose electrosynthesis

Électrodes volumiques multisectionnées : conception, étude et développement appliqués à l'électrosynthèse du D-arabinose

Abstract

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L'utilisation industrielle de procédés électrochimiques nécessite des réacteurs possédant une grande surface active dans un faible volume. Les électrodes poreuses remplissent parfaitement cet objectif, cependant, leurs performances sont limitées par la distribution, non-uniforme, de densité de courant ou de potentiel à l'intérieur du volume considéré. La connaissance de ces distributions est primordiale car les non-uniformités créées en terme de vitesses et de sélectivités ont des conséquences dramatiques sur les performances et le développement industriel de ces procédés. Une nouvelle électrode poreuse sectionnée fonctionnant en configuration flow-through est présentée et mise en œuvre dans cette étude. Celle-ci consiste en un assemblage de tranches poreuses, alternées conductrices et isolantes. Chaque tranche poreuse est connectée à un générateur de courant indépendant. Un système électrochimique modèle, constitué de deux réactions en compétition, a été choisi. La réaction principale est l'oxydation directe du gluconate de sodium en D-arabinose. La réaction secondaire est l'évolution de l'oxygène par décomposition de l'eau. Une étude sur un système à électrode tournante a permis la détermination des constantes cinétiques. Le prototype construit, possédant 10 tranches de graphite de 0,5 cm d'épaisseur, permet le fonctionnement en configuration à 1, 2, 5 ou 10 sections. Afin de comparer les performances d'une électrode volumique traditionnelle et sectionnée, le rendement faradique (rapport entre le courant d'oxydation du gluconate de sodium et le courant total) est étudié en fonction du nombre de sections. Il augmente d'un facteur 2 à 2,5 lorsque la configuration passe de 1 à 10 sections. Une comparaison des performances théoriques prédites et mesurées sur le prototype nous autorise à extrapoler les performances lorsque le nombre de sections augmente. Les rendements faradiques maxima sont atteints pour une configuration à 50 sections.
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tel-01776319 , version 1 (24-04-2018)

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  • HAL Id : tel-01776319 , version 1

Cite

Cécile Vallières. Électrodes volumiques multisectionnées : conception, étude et développement appliqués à l'électrosynthèse du D-arabinose. Alimentation et Nutrition. Institut National Polytechnique de Lorraine, 1997. Français. ⟨NNT : 1997INPL123N⟩. ⟨tel-01776319⟩
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