Contribution à la modélisation du comportement chimique des aérosols issus d'un feu de sodium par le modèle d'absorption réactive - CEA - Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives Access content directly
Conference Papers Year : 2015

Contribution to the modelling of the chemical behavior of sodium fire aerosols using reactive absorption model

Contribution à la modélisation du comportement chimique des aérosols issus d'un feu de sodium par le modèle d'absorption réactive

Abstract

The use of liquid sodium, as a coolant in Sodium cooled Fast Reactors (SFR) circuits, requires studying the consequences of a sodium fire for safety analysis, and particularly the toxicological impact of sodium fire aerosols. More particularly, the carbonation of sodium fire aerosols from sodium hydroxide (NaOH) to sodium carbonate (Na$_2$CO$_3$) is investigated. A new kinetic model based on the CO$_2$ reactive absorption, and the two-film theory was developed to describe the carbonation process of NaOH solutions, in order to take into account the NaOH aerosols’ initial characteristics in equilibrium with the atmosphere. This model was applied for the case of NaOH aerosols, considering the CO$_2$ absorption at the particle external surface. By comparisons with experimental data, the model was validated over the range studied of relative humidity and initial particle diameter. However, the values of the interfacial area need to be consolidated and justified. The modelling validation needs also to be completed, looking forward the next experimental data.
Dans le cadre du développement des réacteurs nucléaires à neutrons rapides, refroidis au sodium, des études sont menées sur les conséquences de feu de sodium et en particulier sur l'impact toxicologique des aérosols lors de leur éventuelle dispersion atmosphérique. Et plus spécifiquement, la carbonatation d’aérosols issus de feu de sodium à partir d'hydroxyde de sodium (NaOH) en carbonate de sodium (Na$_2$CO$_3$) est étudiée. Un nouveau modèle cinétique basé sur l'absorption réactive de CO$_2$ et sur la théorie du double film a été développé pour décrire le processus de carbonatation de solution de NaOH, afin de prendre en compte les caractéristiques initiales des aérosols de NaOH en équilibre avec l'atmosphère. Ce modèle a été appliqué dans le cas des aérosols de soude, en considérant l'absorption du CO$_2$ à la surface externe des particules. Par comparaison avec les données expérimentales, le modèle a été validé dans la plage étudiée d'humidité relative et de diamètre de particule initial. Toutefois, les valeurs du taux de surface accessible doivent être consolidées et justifiées. La validation de la modélisation doit également être complétée à l’aide de prochaines données expérimentales.
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Dates and versions

cea-02509074 , version 1 (16-03-2020)

Identifiers

  • HAL Id : cea-02509074 , version 1

Cite

A. Plantamp, T. Gilardi, H. Muhr, C. Perrais. Contribution à la modélisation du comportement chimique des aérosols issus d'un feu de sodium par le modèle d'absorption réactive. Colloques conjoints Science et Technologie des Poudres (STP) et Poudres et Materiaux Frittés (PMF), Apr 2015, Nancy, France. ⟨cea-02509074⟩
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