Analyse d’estimabilité et identification des paramètres des isothermes d'adsorption du dioxyde de carbone sur charbon actif

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Submitted on 19 Apr 2021

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Analyse d’estimabilité et identification des paramètres des isothermes d’adsorption du dioxyde de carbone sur

charbon actif

Cristian Cardenas, Stéphanie Marsteau, Cécile Vallières, Léa Sigot, Abderrazak Latifi

To cite this version:

Cristian Cardenas, Stéphanie Marsteau, Cécile Vallières, Léa Sigot, Abderrazak Latifi. Analyse d’estimabilité et identification des paramètres des isothermes d’adsorption du dioxyde de carbone sur charbon actif. 8ièmes Journées Scientifiques de l’Association Française de l’Adsorption, Feb 2019, Dijon, France. �hal-03201835�

1

Laboratoire Réactions et Génie des Procédés, CNRS, Nancy, France

2

Institut National de Recherche et de Sécurité, Vandœuvre-lès-Nancy, France

* cristian.cardenassarabia@inrs.fr

INTRODUCTION

OBJECTIFS

Analyse d’ estimabilité et identification des paramètres des isothermes d'adsorption du dioxyde de carbone sur charbon actif

Cristian Cardenas

, Stephanie Marsteau

, Cécile Vallières

, Léa Sigot

, Abderrazak Latifi

Déterminer les paramètres inconnus les plus estimables des isothermes d’adsorption du dioxyde de carbone sur charbon actif à partir de mesures disponibles .

Dans les procédés d'adsorption en phase gazeuse, différents modèles sont développés pour prédire l'équilibre gaz/solide grâce aux isothermes d'adsorption. Ces modèles mettent généralement en jeu plusieurs paramètres inconnus qui sont très souvent déduits de mesures expérimentales à l’aide d’une méthode d'identification paramétrique. Celle-ci suppose généralement que les mesures expérimentales disponibles contiennent les informations nécessaires pour identifier avec précision l’ensemble des paramètres inconnus.

Cependant, il est bien admis que ce n'est pas toujours le cas et la question qui se pose est de savoir quels paramètres sont estimables et dans quel ordre.

MÉTHODOLOGIE

(ii) L'équilibre d'adsorption du dioxyde de carbone sur charbon actif est décrit par les équations des isothermes de Sips et de Toth

(i) Les données expérimentales disponibles sont constituées par la quantité adsorbée à l'équilibre mesurée à 303, 323 et 343 K, et à une pression partielle de CO

allant de 0 à 101 kPa.

(iii) Une approche d'analyse d'estimabilité fondée sur le calcul de sensibilités globales (au sens de Sobol) a été développée et dont les principales étapes sont détaillées ci-dessous :

1. Définir les intervalles d’études pour chaque paramètre

2. Générer des échantillonnes aléatoires pour chaque paramètre (N=10000) et déterminer la variable de sortie Y (quantité adsorbée ou réponse)

3. Calculer l’indice de sensibilité d'ordre un normalisé à la température T et à la pression P

4. Définir un seuil d’ estimabilité

5. Utiliser la méthode d'orthogonalisation fondée sur la matrice Z des coefficients de sensibilité suivante :

RÉSULTATS

CONCLUSION

Les résultats montrent que l'approche de l'estimabilité fondée sur les sensibilités globales conduit à une meilleure prédiction des mesures expérimentales pour les deux modèles de Sips et de Toth.

Pour les deux isothermes de Sips et Toth, le

paramètre b

est non estimable.