Étude de la dispersion axiale dans la phase gazeuse des colonnes à garnissage PDF Download
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Book Description
Les colonnes à garnissage sont fréquemment utilisées industriellement dans l'industrie chimique et plus particulièrement pour les absorptions gaz-liquide avec ou sans réaction chimique [...]. Les différents types de modèles utilisés dans la littérature sont présentés au chapitre I. Le chapitre II présente les méthodes classiques d'obtention de la D.T.S. et les résultats de la littérature sur la dispersion axiale dans la phase gazeuse des colonnes à garnissage arrosé à contre-courant. Le chapitre III décrit le montage expérimental qui a servi à réaliser la présente étude, tandis que l'analyse des modèles théoriques que nous avons utilisés est effectuée au chapitre IV. Nous rapportons au chapitre V les méthodes d'optimisation des paramètres des modèles, qui nous ont permis d'obtenir des résultats expérimentaux du chapitre VI, résultats discutés au chapitre VII. Enfin, le chapitre VIII constitue une application des théories de Miyauchi et Coll. et Stemerding et Coll. à une absorption physique de CO2 par l'eau, compte tenu de nos résultats expérimentaux de D.T.S. : nous déterminons ainsi l'influence de la dispersion dans les deux phases sur le rendement de l'extraction.
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Les colonnes à garnissage sont fréquemment utilisées industriellement dans l'industrie chimique et plus particulièrement pour les absorptions gaz-liquide avec ou sans réaction chimique [...]. Les différents types de modèles utilisés dans la littérature sont présentés au chapitre I. Le chapitre II présente les méthodes classiques d'obtention de la D.T.S. et les résultats de la littérature sur la dispersion axiale dans la phase gazeuse des colonnes à garnissage arrosé à contre-courant. Le chapitre III décrit le montage expérimental qui a servi à réaliser la présente étude, tandis que l'analyse des modèles théoriques que nous avons utilisés est effectuée au chapitre IV. Nous rapportons au chapitre V les méthodes d'optimisation des paramètres des modèles, qui nous ont permis d'obtenir des résultats expérimentaux du chapitre VI, résultats discutés au chapitre VII. Enfin, le chapitre VIII constitue une application des théories de Miyauchi et Coll. et Stemerding et Coll. à une absorption physique de CO2 par l'eau, compte tenu de nos résultats expérimentaux de D.T.S. : nous déterminons ainsi l'influence de la dispersion dans les deux phases sur le rendement de l'extraction.
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CETTE ETUDE A POUR BUT LA DETERMINATION DES PARAMETRES DE TRANSFERT DE MATIERE, LORS DE L'ABSORPTION GAZ-LIQUIDE DANS UNE COLONNE A GARNISSAGE, EN FONCTION DE LA PRESSION DANS LE DOMAINE DE 1 A 13.10#5PA. UNE ETUDE PREALABLE DE L'HYDRODYNAMIQUE A ETE REALISEE AFIN DE CARACTERISER L'ECOULEMENT DU GAZ ET CELUI DU LIQUIDE EN FONCTION DE LA PRESSION OPERATOIRE. LA METHODE DE DISTRIBUTION DES TEMPS DE SEJOUR (DTS) A MONTRE QUE L'ECOULEMENT DES FLUIDES N'EST PAS DE TYPE PISTON PARFAIT MAIS PLUTOT UN ECOULEMENT PISTON AVEC DISPERSION AXIALE. CONTRAIREMENT A L'ECOULEMENT DU LIQUIDE, UN EFFET DE LA PRESSION SUR L'ECOULEMENT DU GAZ A ETE OBSERVE. LE COEFFICIENT DE DISPERSION AXIALE DU GAZ EST UNE FONCTION CROISSANTE DE LA PRESSION. L'IDENTIFICATION DES ECOULEMENTS AINSI FAITE, A PERMIS LA MODELISATION DE LA COLONNE A GARNISSAGE LORS DE L'ABSORPTION GAZ-LIQUIDE SOUS PRESSION ELEVEE. LES EQUATIONS DE BASE DONNANT LE PROFIL HYDRODYNAMIQUE DES DEUX FILMS GAZ ET LIQUIDE SONT COMPLETEES PAR LES TERMES TRADUISANT LE TRANSFERT DE MATIERE SUIVIE D'UNE REACTION CHIMIQUE IRREVERSIBLE EN PHASE LIQUIDE. LA RESOLUTION NUMERIQUE DU SYSTEME D'EQUATIONS AINSI OBTENU, A PERMIS L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE LA PRESSION SUR L'AIRE INTERFACIALE LORS DE L'ABSORPTION CHIMIQUE DU DIOXYDE DE CARBONE PAR UNE SOLUTION DE SOUDE EN REGIME RAPIDE. L'ABSORPTION PHYSIQUE DU DIOXYDE DE CARBONE PAR L'EAU DE VILLE A MONTRE QUE LE COEFFICIENT DE TRANSFERT DE MATIERE COTE LIQUIDE AUGMENTE AVEC LA PRESSION OPERATOIRE.
Author: Jean-Claude Charpentier (chercheur en génie des procédés).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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Le travail que nous présentons sur les colonnes à garnissages porte plus particulièrement sur les aspects statique et dynamique de la texture du liquide et sur la mécanique des écoulements diphasés à co-courant vers le bas. Toutefois une étude complète de ces grandeurs est impossible sans avoir présenté au préalable les propriétés hydrodynamiques des écoulements monophasés de gaz, ruissellant de liquide et diphasés de gaz et de liquide à co-courant et contre-courant. C'est ce que nous ferons très succintement au chapitre I après avoir décrit le poste et les conditions expérimentales de mesure. Le chapitre II porte sur la rétention du liquide et introduit un nouveau modèle représentatif de sa texture sous forme de films, de filets et de gouttes. Au chapitre III, on présente une étude sur la distribution axiale des temps de séjour des élements du liquide faite en commun avec un autre chercheur de notre groupe, M. Van Swaaij dont le travail a porté plus généralement sur le mélangeage axial et radial du liquide et du gaz dans les colonnes à garnissage. Au chapitre IV on trouvera dans le cas particulier de l'écoulement ruisselant du liquide une application dynamique de l'aspect statique des textutres ; on détermine en effet les vitesses et les débits du liquide qui s'écoulent sous forme de films, de filets et de gouttes et on compare les résultats avec ceux des mesures de distribution des temps de séjour. Le chapitre V porte sur l'hydrodynamique des écoulements diphasés à co-courant vers le bas et sur l'application des formules de la littérature au cas des colonnes arrosées.
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Détermination expérimentale et modélisation des coefficients de dispersion axiale en régime monophasique et diphasique pour la phase continue et pour la phase dispersée. Les coefficients de dispersion axiale, déterminés par traçages en régime transitoire et calculés à l'aide du modèle piston-diffusion, ont été obtenus pour diverses conditions opératoires et différentes géométries de la colonne. Les calculs sont précis pour la phase continue mais demanderaient la détermination de la distribution de la taille de goutte de la phase dispersée
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L'étude réalisée met en évidence l'effet d'un garnissage spécifique en inox sur l'hydrodynamique des colonnes à bulle fonctionnant à co-courant ascendant de gaz et de liquide. Dans une première partie, les paramètres - clés de l'hydrodynamique, à savoir la rétention de gaz, le régime d'écoulement, le diamètre des bulles, la vitesse de glissement du gaz et le coefficient de dispersion axiale du liquide, ont été déterminés en absence du garnissage, et ce pour deux diamètres de colonnes différents (15 et 20 cm) et deux types de distributeur de gaz (membrane et plaque percée). Une approche adimensionnelle permettant de décrire le mélange axial de la phase liquide a été établie. L'application de cette approche sur des données de la littérature donne des résultats satisfaisants. Dans la deuxième partie, les mesures ont été réalisées sur les mêmes colonnes à bulles en présence du garnissage. Les résultats obtenus ont montré que ce type de garnissage affecte la distribution radiale de la rétention de gaz et la taille de bulles, donc le régime d'écoulement. Le diamètre de Sauter obtenu, notamment avec la plaque percée, a considérablement diminué en présence du garnissage. Etant fortement conditionnées par le comportement hydrodynamique de la phase gaz, les valeurs du mélange axial de la phase liquide ont diminué en présence du garnissage. L'introduction du garnissage spécifique en inox modifie l'hydrodynamique des colonnes à bulles en homogénéisant les populations de bulles orientant ainsi le mélange de la phase liquide vers un écoulement de type piston.
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CE RAPPORT CONCERNE L'ETUDE HYDRODYNAMIQUE DE 4 COLONNES PULSEES A PLATEAUX PERFORES DE 125 A 350 MM DE DIAMETRE, FONCTIONNANT EN ECOULEMENT MONOPHASIQUE AVEC DE L'EAU COMME PHASE UNIQUE. LA DISPERSION AXIALE EST MESUREE DANS LES 4 COLONNES PAR INJECTION TRANSITOIRE D'UN TRACEUR ELECTROLYTIQUE OU RADIOACTIF. ELLE VARIE PEU AVEC LE DIAMETRE DE COLONNE. DES CORRELATIONS SONT PROPOSEES POUR CALCULER LE COEFFICIENT DE DISPERSION EN FONCTION DU DEBIT, DE L'AMPLITUDE ET DE LA FREQUENCE DE PULSATION. LE MELANGE RADIAL EST EGALEMENT ETUDIE DANS LA COLONNE DE GRAND DIAMETRE. L'ENSEMBLE DES RESULTATS EST ANALYSE POUR EVALUER SI DES BAISSES D'EFFICACITE LIEES A L'AUGMENTATION DU DIAMETRE DE COLONNE SONT A CRAINDRE
Author: André Laurent Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 558
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SYSTEMATIQUE ORIGINALE DE DETERMINATION DE LA CINETIQUE GLOBALE ET DES CONSTANTES PHYSICOCHIMIQUES, APPLIQUEE AVEC SUCCES AU SYSTEME D'OXYDATION DES SULFITES DANS DES MODELES EXPERIMENTAUX DE LABORATOIRE. ETUDE EXPERIMENTALE DE L'AIRE INTERFACIALE ET DES COEFFICIENTS DE TRANSFERT DE MATIERE DANS UNE COLONNE A GARNISSAGE A CONTRE COURANT ARROSEE. METHODE ORIGINALE DE SIMULATION DES PERFORMANCES D'UNE COLONNE A GARNISSAGE A L'AIDE D'UN MODELE EXPERIMENTAL DE LABORATOIRE; DEFINITION DES PARAMETRES DU MODELE ET APPLICATION A LA PREVISION DU TRANSFERT DE MATIERE
Author: Noe͏̈l Midoux
Author: Noe͏̈l Midoux
Author: Noël Midoux
Author: Noël Midoux
Author: KARIM.. KAFOUFI
Author: Jean-Claude Charpentier (chercheur en génie des procédés).)
Author: Marie-Françoise Buratti
Author: Pierre-François Cevey
Author: 
Author: DENIS.. MANGIN
Author: André Laurent