Etude de l'interaction entre l'hydroxosulfure de cobalt et l'hydrogène

Caroline Pichon (1, 2, 3, 4) , Michèle Pijolat (1, 2, 3) , Nathalie Millard-Pinard (4) , Alain Chevarier (4) , Pascal Leverd (5)

1 SPIN-ENSMSE - Centre Sciences des Processus Industriels et Naturels
2 ProcESS-ENSMSE - Département Procédés et évolution des systèmes avec solides
3 LPMG-EMSE - Laboratoire des Procédés en Milieux Granulaires
4 IPNL - Institut de Physique Nucléaire de Lyon
5 IRSN - Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire

Les effluents liquides générés lors du traitement du combustible nucléaire usé sont enrobés dans une matrice de bitume. L'hydroxosulfure de cobalt, CoSOH, est utilisé pour piéger l'hydrogène formé lors de la radiolyse de ces enrobés bitumineux. Des expériences de piégeage d'hydrogène ont été réalisées à température ambiante selon deux techniques (la gravimétrie et la manométrie) afin de comprendre le mode d'action de ce solide vis-à-vis de l'hydrogène. Les expériences de gravimétrie et de manométrie ont montré que la capacité maximale de piégeage d'hydrogène est égale à 0,59 ± 0,18 mole d'hydrogène par mole de cobalt. L'analyse des phases présentes après interaction avec l'hydrogène a permis de conclure à la réaction suivante : 9 CoSOH + 11/2 H2 = Co9S8 + 9 H2O + H2S. Du fait de la présence d'une phase minoritaire Co(OH)2 dans le solide initial, une deuxième réaction en parallèle, entre H2S produit et Co(OH)2 est envisagée, en accord avec les caractérisations effectuées et les bilans de masse mesurés.

Mots clés: hydroxosulfure de cobalt; hydrogène; sorption; réaction chimique; germination et croissance

Domaines: Génie des procédés

Caroline Pichon, Michèle Pijolat, Nathalie Millard-Pinard, Alain Chevarier, Pascal Leverd. Etude de l'interaction entre l'hydroxosulfure de cobalt et l'hydrogène. XI° Congrès de la Société Française de Génie des Procédés. Des réponses industrielles pour une société en mutation., Oct 2007, Saint Etienne, France. pp.ISBN=2-910239-70-5. ⟨hal-00457745⟩