Conceptions optimales de réacteurs à lit fixe par fabrication additive PDF Download
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Book Description
Cette thèse est un travail prospectif qui vise à appliquer en Génie des Procédés des méthodes d'optimisation de forme développées dans d'autres domaines d'ingénierie. La première partie de ce travail est dédiée au développement d'une méthodologie d'optimisation de forme et à son implantation dans le logiciel libre OpenFOAM. Elle a ensuite été appliquée afin de déterminer la configuration optimale du garnissage d'un réacteur à lit fixe en deux dimensions en écoulement monophasique de liquide. La méthodologie développée est ensuite testée pour déterminer la forme du garnissage qui minimise la dissipation d'énergie dans le fluide due aux frottements visqueux, la concentration moyenne de réactif en sortie, ou les deux simultanément à l'aide de l'optimisation multicritère. Les configurations optimales déterminées sont satisfaisantes et permettent une amélioration significative de la conversion du réacteur ou de la perte d'énergie dans le fluide. Dans une seconde partie, une campagne expérimentale a été réalisée dans l'objectif de valider la modélisation CFD effectuée par le logiciel OpenFOAM, nécessaire à l'optimisation de forme et simulant l'écoulement et les réactions mises en jeu dans le réacteur. Pour cela, des maquettes à l'échelle 1 du réacteur initial et des réacteurs optimaux ont été fabriquées par impression 3D dans le but de les expérimenter. Les expériences s'articulent autour de 3 techniques de mesure, la PIV (Vélocimétrie par Image de Particules), la mesure de DTS (Distribution des Temps de Séjour) et la mesure de la conversion à la sortie du réacteur. Finalement, il a été montré que l'optimisation du réacteur sous sa forme 2D permet une amélioration significative de ses performances même si la configuration déterminée est sûrement sous-optimale. En effet, après avoir comparé les mesures expérimentales aux simulations en deux et trois dimensions, il a été constaté que la simulation 3D est plus représentative de la réalité que la simulation 2D. Ainsi, optimiser le réacteur sous sa forme 3D serait une perspective intéressante pour la suite à condition d'améliorer le traitement des contraintes liées à l'étape de fabrication additive des réacteurs.
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Cette thèse est un travail prospectif qui vise à appliquer en Génie des Procédés des méthodes d'optimisation de forme développées dans d'autres domaines d'ingénierie. La première partie de ce travail est dédiée au développement d'une méthodologie d'optimisation de forme et à son implantation dans le logiciel libre OpenFOAM. Elle a ensuite été appliquée afin de déterminer la configuration optimale du garnissage d'un réacteur à lit fixe en deux dimensions en écoulement monophasique de liquide. La méthodologie développée est ensuite testée pour déterminer la forme du garnissage qui minimise la dissipation d'énergie dans le fluide due aux frottements visqueux, la concentration moyenne de réactif en sortie, ou les deux simultanément à l'aide de l'optimisation multicritère. Les configurations optimales déterminées sont satisfaisantes et permettent une amélioration significative de la conversion du réacteur ou de la perte d'énergie dans le fluide. Dans une seconde partie, une campagne expérimentale a été réalisée dans l'objectif de valider la modélisation CFD effectuée par le logiciel OpenFOAM, nécessaire à l'optimisation de forme et simulant l'écoulement et les réactions mises en jeu dans le réacteur. Pour cela, des maquettes à l'échelle 1 du réacteur initial et des réacteurs optimaux ont été fabriquées par impression 3D dans le but de les expérimenter. Les expériences s'articulent autour de 3 techniques de mesure, la PIV (Vélocimétrie par Image de Particules), la mesure de DTS (Distribution des Temps de Séjour) et la mesure de la conversion à la sortie du réacteur. Finalement, il a été montré que l'optimisation du réacteur sous sa forme 2D permet une amélioration significative de ses performances même si la configuration déterminée est sûrement sous-optimale. En effet, après avoir comparé les mesures expérimentales aux simulations en deux et trois dimensions, il a été constaté que la simulation 3D est plus représentative de la réalité que la simulation 2D. Ainsi, optimiser le réacteur sous sa forme 3D serait une perspective intéressante pour la suite à condition d'améliorer le traitement des contraintes liées à l'étape de fabrication additive des réacteurs.
Author: Simon Parsons Publisher: IWA Publishing ISBN: 1843390175 Category : Science Languages : en Pages : 370
Book Description
The suitability of Advanced Oxidation Processes (AOPs) for pollutant degradation was recognised in the early 1970s and much research and development work has been undertaken to commercialise some of these processes. AOPs have shown great potential in treating pollutants at both low and high concentrations and have found applications as diverse as ground water treatment, municipal wastewater sludge destruction and VOCs control. Advanced Oxidation Processes for Water and Wastewater Treatment is an overview of the advanced oxidation processes currently used or proposed for the remediation of water, wastewater, odours and sludge. The book contains two opening chapters which present introductions to advanced oxidation processes and a background to UV photolysis, seven chapters focusing on individual advanced oxidation processes and, finally, three chapters concentrating on selected applications of advanced oxidation processes. Advanced Oxidation Processes for Water and Wastewater Treatment will be invaluable to readers interested in water and wastewater treatment processes, including professionals and suppliers, as well as students and academics studying in this area. Dr Simon Parsons is a Senior Lecturer in Water Sciences at Cranfield University with ten years' experience of industrial and academic research and development.
Author: H. R. Sasse Publisher: Springer ISBN: Category : Science Languages : en Pages : 792
Book Description
Preface Adhesion is a phenomenon architects and civil engineers are not very familiar with. In other disciplines knowledge about surface properties and the background of bonding energies is also far from satisfactory; nevertheless there are many important· applications in concrete engineering, where adhesion is necessary for success and durability. These include: - coating and painting - repair of concrete surfaces - bonding of fresh to old concrete - crack injection - glueing of precast elements - glueing of steel to concrete, etc. In 1981 RILEM established the technical committee 52-RAC 'Resin Adherence to Concrete'. The main aims of the committee's work were - to collect research results and practical experiences - to initiate and coordinate research programs - to develop, on a scientific base, test methods for field and for laboratory purposes. One of the results of the committee's work is a state-of-the-art report, which will be presented orally as a General Report at the International Symposium ISAP '86, and will be printed either in the RILEM journal Materials and Structures or separately. Several test recommendations have been elaborated and will be prepared as drafts for the participants ofISAP '86. These are: - direct tensile test - pull-off test - direct shear test - slant shear test - four-point bending test - dynamic loading test - thermal compatibility test (two versions) - injectibility test.
Author: Don Montague Publisher: Taylor & Francis ISBN: 9780419199106 Category : Architecture Languages : en Pages : 472
Book Description
This dual-language dictionary lists over 20,000 specialist terms in both French and English, covering architecture, building, engineering and property terms. It meets the needs of all building professionals working on projects overseas. It has been comprehensively researched and compiled to provide an invaluable reference source in an increasingly European marketplace.
Author: Zeynep Ilsen Önsan Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1119248469 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 399
Book Description
Provides a holistic approach to multiphase catalytic reactors from their modeling and design to their applications in industrial manufacturing of chemicals Covers theoretical aspects and examples of fixed-bed, fluidized-bed, trickle-bed, slurry, monolith and microchannel reactors Includes chapters covering experimental techniques and practical guidelines for lab-scale testing of multiphase reactors Includes mathematical content focused on design equations and empirical relationships characterizing different multiphase reactor types together with an assortment of computational tools Involves detailed coverage of multiphase reactor applications such as Fischer-Tropsch synthesis, fuel processing for fuel cells, hydrotreating of oil fractions and biofuels processing
Author: Elisabeta Chirila Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 1402050984 Category : Science Languages : en Pages : 518
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This multidisciplinary book presents a critical assessment of our knowledge of chemical threats to environmental security, with special reference to prevention of chemical releases, rapid detection, risk assessment and effective management of emergency situations and long-term consequences of chemical releases. The technologies evaluated concern mainly prevention and management of both intentional and accident releases of chemicals into the environment. The book features contributors from a range of relevant scientific fields.
Author: International Atomic Energy Agency Publisher: ISBN: Category : Business & Economics Languages : en Pages : 174
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The Government and authorities in Brazil were faced with a tragic accident in Goiânia resulting from the misuse of a strongly radioactive medical teletherapy source not under radiation protection surveillance. The present report is divided into four parts: a chronology of destruction of the source, discovery of the accident and initial response; a description of the human consequences and the dosimetry and treatment of seriously exposed and contaminated persons; an account of the assessment of the environmental contamination and the remedial actions taken; and observations and recommendations. Appendices and annexes give an assessment of the effectiveness of international co-operation in the emergency response, and provide further information on: public communications; radiological survey equipment; guidelines for the discharge of patients; radiological protection; chemical decontamination; and the lessons learned.
Author: Lew Christopher Publisher: Royal Society of Chemistry ISBN: 1849735069 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 323
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This reference book describes how bioprocessing and biotechnology could enhance the value extracted from wood-based lignocellulosic fiber by employing both biochemical and thermochemical conversion processes. It documents recent accomplishments and suggests future prospects for research and development of integrated forest biorefineries (IFBR) as the path forward for the pulp, paper and other fiber-processing industries. This is the only book to cover this area of high economic, social, and environmental importance. It is aimed at industrialists and academics from diverse science and engineering backgrounds including chemical and biotechnology companies, governmental and professional bodies, and scholarly societies. The Editor and contributors are internationally recognized scientists and many are leaders in their respective fields. The book starts with an introductory overview of the current state of biorefining and a justification for future developments. The next four chapters deal with social, economic and environmental issues related to regulations, biomass production and supply, process modelling, and life cycle analysis. Subsequent chapters focus on the extraction of biochemicals from biomass and their potential utilization to add value to the IFBR prior to pulping. The book then presents, compares and evaluates two types of forest biorefineries based on kraft and organosolv pulping. Finally, the book assess the potential of waste biomass and streams, such paper mill sludge and black liquor, to serve as feedstock for biofuel production and value-added biomaterials through both the biochemical and thermochemical routes of biomass bioprocessing. The economics of the described IFBR processes and products, and their environmental impact, is a major focus in most of the chapters. Practical examples are presented where relevant and applicable.
Author: Alexis Courtais
Author: Alexis Courtais
Author: International Atomic Energy Agency
Author: Simon Parsons
Author: H. R. Sasse
Author: Don Montague
Author: Zeynep Ilsen Önsan
Author: Elisabeta Chirila
Author: International Atomic Energy Agency
Author: Stuart Hill
Author: Lew Christopher