Simulation des phénomènes d'entartrage

Abstract

Le dépôt de carbonate de calcium constitue un problème majeur, l’utilisation des anti-tartres peut être efficace mais elle engendre des effets indésirables vis-à-vis l’environnement, l’économie et l’énergie consommée. L’objectif de cette étude est de réaliser un programme en Matlab pouvant localiser les zones de l’équilibre calco-carbonique en tenue compte de ces trois phases : gaz, liquide et solide. Ce programme calcule les activités de toutes les espèces présentes dans la solution à n’importe quelle valeur de pH et de Titre Calcique. La sursaturation de la solution est calculée en fonction de la température, ce qui a permis de limiter les différentes zones de, corrosion, entartrage, ainsi que la zone fortement entartrante. Pour une eau calco-carbonique d’une dureté calcique de 30°F à une température de 30 °C, la précipitation commence à des valeurs de pH supérieurs à 8.3 et une valeur de IAP de 6.4 * 10-8, et pour une T=50°C, la précipitation commence à une valeur de pH= 8,4 et IAP= 3,5*10-8. L’indice de saturation est aussi calculé par ce programme, le MLSI est négatif pour des pH < 8,1 et positif pour des pH > 8,3, ce qui confirme le début de précipitation. La mise en oeuvre de notre programme a été réalisée sur une eau saumâtre d’une salinité de 2,5 g/L, dont les résultats étaient satisfaisants. La précipitation pour cette eau a déclenché à une valeur de pH proche de 9,46, les activités des espèces présentes dans la solution étaient à cette valeur de 0,0035 *10-7 M pour les H+, 0,004 M pour HCO3 -, 0.5769 *10-3M pour les CO3 2-, et 0,0001 atm pour la pression partielle de CO2. L’utilisation d’inhibiteur était bénéfique parce que le programme a bien présenté le blocage de la précipitation pendant 10 minutes. L’IAP atteint son valeur maximale à 0.1315 *10-5 en déclenchant ainsi la précipitation. D’après l’évaluation, le programme est bien ajusté avec un écart type de 1.1683*10-7 et un coéfficient de corrélation de 0,99.