Author: Maria Angeles Collantes Hernández Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 174
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LES LITS FLUIDISES PRESENTENT DEUX CARACTERISTIQUES QUI S'AVERENT IMPORTANTES POUR LEUR UTILISATION COMME MOYEN DE CHAUFFAGE D'UN REACTEUR MULTITUBULAIRE: TEMPERATURE HOMOGENE SUR L'ENSEMBLE DU MILIEU FLUIDISE ET TRANSFERTS THERMIQUES INTENSES AVEC LES SURFACES IMMERGEES. UN DES POINTS CLES POUR POUVOIR EN FAIRE LA MODELISATION EST LA CONNAISSANCE DES DIFFUSIVITES THERMIQUES VERTICALE ET HORIZONTALE ET DU COEFFICIENT DE TRANSFERT DE CHALEUR A LA PAROI OU AVEC LES TUBES REACTIONNELS. LA LITTERATURE NE FOURNISSANT PAS DE DONNEES PRECISES DE CES COEFFICIENTS POUR DES LITS DE GRANDES DIMENSIONS, ON A CONSTRUIT UNE MAQUETTE DE TAILLE SIGNIFICATIVE (0,6 M1,2 M2,5 M) POUR EN DETERMINER LES VALEURS, DANS LES CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT ENVISAGEES POUR UN PROCEDE DE TRAITEMENT CATALYTIQUE DE CHARGE PETROLIERES. LA MESURE DES TEMPERATURES LOCALES DANS LE LIT FLUIDISE ET L'UTILISATION D'UN MODELE DE DIFFUSION CLASSIQUE A DEUX DIMENSIONS NOUS ONT PERMIS DE DETERMINER LES CONDUCTIVITES THERMIQUES VERTICALE ET HORIZONTALE EN FONCTION DE PLUSIEURS PARAMETRES: VITESSE DE FLUIDISATION, HAUTEUR DU LIT AU REPOS, NATURE ET GRANULOMETRIE DES SOLIDES ET GEOMETRIE DU FAISCEAU DE TUBES. SUR LA BASE DES DONNEES EXPERIMENTALES ACQUISES, IL A ETE TRAITE LE CAS D'UNE UNITE PETROCHIMIQUE DANS LAQUELLE ON EFFECTUE LE REFORMAGE DE CHARGES PARAFFINIQUE LEGERES EN AROMATIQUES. UN CODE DE CALCUL A ETE ELABORE, ET IL A PERMIS D'ACQUERIR DES DONNEES CONCERNANT LE DEROULEMENT DE LA REACTION DANS LES TUBES ET D'ANALYSER L'INFLUENCE DE LA TAILLE ET DE LA DENSITE DU FAISCEAU SUR LA CONVERSION
Author: Azzedine Ben Abdesselam Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 286
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Des particules microporeuses d'alumine de diamètre moyen 3,2 mm sont fluidisées par une émulsion gaz-liquide produite en amont du lit fluidisé par un venturi à émulsion. La position du venturi permet une auto-aspiration de la phase gazeuse (air) grâce à la dépression créée au col du venturi par l'écoulement de la phase liquide (eau). Néanmoins, les phases liquide et gazeuse peuvent être alimentées de manière indépendante. Pour les deux types d'écoulements, la porosité, les trois retentions, les régimes d'écoulements, la vitesse minimale de fluidisation diphasique et triphasique ainsi que la puissance mécanique dégradée ont été déterminées. Les mesures d'oxygénation dynamique, conduites avec deux sondes à oxygène placées à l'entrée et à la sortie du lit fluidisé ont permis d'évaluer la conductance de transfert gaz-liquide (kLa) dans le venturi, le lit fluidisé et dans l'ensemble du réacteur. Pour une même puissance mécanique dégradée, le coefficient de transfert gaz-liquide kLa dans le venturi est 2 à 4 fois supérieur à celui du lit fluidisé. Pour l'ensemble du réacteur, les valeurs expérimentales en fonction de la puissance mécanique dégradée et en fonction des vitesses de gaz et de liquide sont du même ordre de grandeur que celles proposées dans la littérature. Enfin, la modélisation de l'oxydation catalytique d'une solution aqueuse de glucose sur des particules microporeuses d'alumine imprégnées de platine montre que, dans les conditions opératoires étudiées, le fonctionnement du réacteur est limité par la résistance diffusionnelle interne du catalyseur
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L'objectif de ce travail est de concevoir, développer, mettre en œuvre et optimiser une technologie continue permettant une bonne maîtrise des réactions de précipitation, processus chimique rapide donnant naissance à une phase solide. Ce précipiteur est un réacteur multifonctionnel à lit fluidisé qui n'a pas connu le même essor que les cristallisoirs à lit fluidisé. Deux approches expérimentales ont été adoptées : (1) l'étude des phénomènes de mélange des réactifs et (2) l'étude de l'influence des conditions opératoires sur la précipitation d'un produit modèle. Le produit modèle choisi pour cette étude est la calcite, le polymorphe le plus stable du carbonate de calcium qui possède trois polymorphes : la vaterite, l'aragonite et la calcite. Cette dernière est obtenue via la réaction de précipitation entre les solutions de chlorure de calcium et de carbonate de sodium à une température de 20° C et en présence d'un agent complexant (citrate de sodium) pour orienter la forme cristalline recherchée. Une étude cinétique a été menée pour la détermination des cinétiques de nucléation et de croissance cristalline de la calcite en milieu citrate. Le réacteur à lit fluidisé, de volume de 10 L, constitué de deux zones : cylindrique de fluidisation et de classification des particules et cylindro-conique de décantation, a été conçu au Laboratoire des Sciences du Génie Chimique. L'étude du mélange global, réalisée à l'aide de la réaction de décoloration acide-base et l'étude hydrodynamique, réalisée à l'aide de suspensions de microbilles, ont permis de développer et d'optimiser ce réacteur multifonctionnel. La faisabilité de la précipitation de la calcite en lit fluidisé a été ensuite vérifiée. Les expériences effectuées en présence d'une charge solide conséquente ont permis de diminuer la sursaturation et de favoriser la croissance cristalline. Le précipité obtenu présente une distribution de taille relativement étroite et la forme des particules obtenues est sensiblement sphérique. Enfin, des essais de modélisation du réacteur à lit fluidisé ont été entrepris pour réaliser des simulations à l'aide du code de calcul commercial FLUENT.
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AU COURS DE CE TRAVAIL, NOUS NOUS SOMMES PROPOSES DE DEVELOPPER UN PROCEDE ORIGINAL BASE SUR L'EMPLOI D'UN PLASMA D'HYDROGENE POUR LA PRODUCTION D'UN FLUX DE RADICAUX A BASSE TEMPERATURE SUIVIE DE LA REACTION AVEC L'HYDROCARBURE. LE LIT FLUIDISE PERMET UN TRANSFERT ELEVE DE CHALEUR ET DE QUANTITE DE MOUVEMENT PLASMA/PARTICULES QUI REPOSE SUR LE FAIT QUE LES PROPRIETES DE TRANSFERT (VISCOSITE, CONDUCTIBILITE THERMIQUE) DU LIT FLUIDISE SONT SUPERIEURES A CELLES DU PLASMA. L'ORIGINALITE DU REACTEUR REPOSE SUR LA CONCEPTION D'UN LIT FLUIDISE ASSYMETRIQUE COMPRENANT UN COMPARTIMENT HAUTE TEMPERATURE, OU COMPARTIMENT DE TREMPE DU PLASMA, PERMETTANT LA DECOMPOSITION MODEREE DU METHANE EN RADICAUX CH#3, CH#2, H#O..., ET UN COMPARTIMENT DE MELANGEAGE HYDROCARBURE/FLUX DE RADICAUX, TREMPE PAR UN RIDEAU DE PARTICULES. CETTE TECHNIQUE ASSURE AINSI LE RESPECT DE LA CHIMIE ET DE LA THERMIQUE DU CRAQUAGE DES HYDROCARBURES. LE TAUX DE CONVERSION DU N-HEXADECANE, CHOISI COMME HYDROCARBURE MODELE, PEUT ATTEINDRE JUSQU'A 95% EN FONCTION DES PARAMETRES REACTIONNELS. LES PRODUITS DE LA REACTION SONT ESSENTIELLEMENT DES ALPHA-OLEFINES LINEAIRES. L'ETHYLENE ET LE PROPYLENE APPARAISSENT COMME LES PRINCIPAUX PRODUITS. LA FORMATION DU NOIR DE CARBONE EST NEGLIGEABLE. LE ROLE DE LA TEMPERATURE, DU TEMPS DE SEJOUR, DE LA NATURE DES PARTICULES, ET DES RADCAUX CH#O#3, CH#O#2, CH#O, H#O PRODUITS A PARTIR DE LA DECOMPOSITION DU METHANE A ETE MIS EN EVIDENCE. LE TAUX DE DECOMPOSITION DU METHANE SEUL ATTEINT 55% AVEC LA FORMATION DE L'ACETYLENE (FRACTION MOLAIRE: 55%) ET DE L'ETHYLENE (FRACTION MOLAIRE: 35%). NOUS AVONS DEVELOPPE UN MODELE CINETIQUE BASE SUR LA THEORIE RADICALAIRE DE RICE QUI PERMET D'EXPLIQUER LA DISTRIBUTION DES PRODUITS ET LE TAUX DE CONVERSION EXPERIMENTAUX. CE MODELE CONFIRME LE ROLE INITIATEUR DES RADICAUX H#O, CH#O#3, C#2H#O#5 ET C#3H#O#6, AU COURS DES REACTIONS DE CRAQUAGE. IL DEMONTRE
Author: J. Ramiro Rodriguez Ruvalcaba Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 244
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LE PROCEDE DE DEPOT CHIMIQUE A PARTIR D'UNE PHASE VAPEUR (CVD POUR CHEMICAL VAPOR DEPOSITION) PRESENTE UNE GRANDE IMPORTANCE DANS DE NOMBREUX SECTEURS INDUSTRIELS. UNE DE SES APPLICATIONS LES PLUS RECENTES ET PROMETTEUSE CONCERNE LE TRAITEMENT DE POUDRES EN COUCHE FLUIDISEE, SUSCEPTIBLE DE CREER DES REVETEMENTS PROTECTEURS, OU BIEN DE DEPOSER DES AMAS DE MATIERE ACTIVE A LA SURFACE DE PARTICULES MICROPOREUSESCONSTITUANT AINSI DES CATALYSEURS. POUR CONTRIBUER AU DEVELOPPEMENT DE CETTE TECHNIQUE, CE TRAVAIL PRESENTE DANS UNE PREMIERE PARTIE DES EXPERIENCES DE DEPOT DE SILICIUM SUR DES POUDRES COMPACTES, A PARTIR DE SILANE. UNE ANALYSE DES PRINCIPAUX INCOVENIENTS DU PROCEDE, TELS QUE L'APPARITION DE PERTURBATIONS THERMIQUES, LA PRISE EN MASSE DE LA COUCHE ET LA PRODUCTION DE FINES INDESIRABLES A ETE REALISEE. LES RESULTATS DE L'EXPERIENCE ONT ETE CONFRONTES AVEC LA SIMULATION. LE BON ACCORD OBTENU ENTRE LES EXPERIENCES ET LA SIMULATION CONFIRME LES EXPLICATIONS AVANCEES. DANS UNE DEUXIEME PARTIE, UNE ETUDE HYDRODYNAMIQUE DES COUCHES FLUIDISES SOUS VIDE EN FONCTION DE LA PRESSION ET DE LA TEMPERATURE A ETE REALISEE QUI PERMET D'AFFINER LA COMPREHENSION DES PHENOMENES SE PRODUISANT LORS DES DEPOTS. ENFIN, DANS UNE TROISIEME PARTIE SONT PRESENTEES DES EXPERIENCES SUR DES PARTICULES POREUSES A PARTIR DE SILANE ET DE DISILANE A PRESSION ATMOSPHERIQUE ET SOUS VIDE. LES CARACTERISTIQUES DES PORES AVANT ET APRES LE DEPOT ONT ETE DETERMINES PAR LA METHODE D'ADSORPTION BET ET DE DESORPTION D'AZOTE LIQUIDE. LES RESULTATS MONTRENT QUE LES REACTIFS SE DEPOSENT SUR TOUTE LA SURFACE DES PORES, QUE CE SOIT A PRESSION ATMOSPHERIQUE OU SOUS VIDE, A PARTIR DE SILANE OU DE DISILANE, POUR LES CONDITIONS TESTEES.
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MODELISATION ET CONTROLE OPTIMAL D'UNE BOUCLE DE TRANSFORMATION THERMOCHIMIQUE DE DOLOMIE A HAUTE TEMPERATURE (500 A 1000**(O)C) DANS UN REACTEUR A LIT FLUIDISE PLACE AU FOYER DU FOUR SOLAIRE DE 50 KW DE MONTLOUIS. ETUDE EXPERIMENTALE. MODELISATION EN REGIME PERMANENT ET EN REGIME DYNAMIQUE. LE PROBLEME DE LA COMMANDE EST SEPARE EN DEUX ETUDES: L'UNE ET STATIQUE PERMETTANT DE DEFINIR LA VALEUR OPTIMALE DU DEBIT DE DOLOMIE, DES TEMPERATURES ET DU TAUX DE REACTION, LA SECONDE ET ETUDE A PERMIS DE MONTRER, PAR SIMULATION DES VARIATIONS ECHELONS DE LA PUISSANCE SOLAIRE INCIDENTE,QU'UNE LOI DE COMMANDE DE TYPE "TOUT OU RIEN" AVEC TEMPORISATION ASSURE UN PASSAGE SATISFAISANT ENTRE DEUX REGIMES NOMINAUX
Author: Pierre Buffiere Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
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CETTE THESE PORTE SUR LES REACTEURS DE DIGESTION ANAEROBIE A LIT FLUIDISE, CES REACTEURS, GENERALEMENT UTILISES POUR LA DEPOLLUTION CARBONEE D'EFFLUENTS DES INDUSTRIES CHIMIQUES OU AGROALIMENTAIRES, PERMETTENT DE TRAITER DE FORTES CHARGES POLLUANTES. LA MAJORITE DU CARBONE AINSI TRAITE SE RETROUVE SOUS FORME DE BIOGAZ (METHANE ET DIOXYDE DE CARBONE). CE GAZ EST FORME EN QUANTITES IMPORTANTES ET EST SUSCEPTIBLE DE MODIFIER LES ECOULEMENTS ET LES MELANGES. CE TRAVAIL SE DEVELOPPE AUTOUR D'UNE ETUDE HYDRODYNAMIQUE ET D'UNE ETUDE DE LA CINETIQUE BIOLOGIQUE. L'ETUDE DE L'HYDRODYNAMIQUE S'EST ORIENTEE VERS LA CARACTERISATION EXPERIMENTALE DES RETENTIONS DE SOLIDE, DE LIQUIDE ET DE GAZ AINSI QUE VERS LA DESCRIPTION ET LA MODELISATION DES MELANGES DANS LES REACTEURS FLUIDISES A TROIS PHASES LORSQUE LA PHASE GAZEUSE EST GENEREE IN SITU, COMME C'EST LE CAS EN METHANISATION. L'ETUDE DE LA CINETIQUE BIOLOGIQUE A CONDUIT A DECRIRE LA CINETIQUE D'EPURATION ET A CARACTERISER L'INFLUENCE DES TRANSFERTS EN MATIERE (ET NOTAMMENT LA DIFFUSION DES SUBSTRATS DANS LES BIOFILMS) A L'AIDE D'UN MODELE CINETIQUE COMPLETE PAR DES ESSAIS EXPERIMENTAUX. LA DESCRIPTION DE LA CINETIQUE D'UNE PART ET DE L'HYDRODYNAMIQUE D'AUTRE PART PERMET DE CONJECTURER LES CAS POUR LESQUELS LES PHENOMENES LIES AUX ECOULEMENTS PEUVENT AVOIR UNE INFLUENCE SUR LA CINETIQUE GLOBALE D'EPURATION
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CE TRAVAIL DE RECHERCHE S'INSCRIT DANS LE CADRE DE LA CONCEPTION D'UN SYSTEME DE CONTROLE D'UN PROCEDE DE TRAITEMENT D'EFFLUENTS DE L'INDUSTRIE PAPETIERE. DEUX APPROCHES PERMETTENT D'AMELIORER LES PERFORMANCES DE TRAITEMENT. D'UN POINT DE VUE GENIE DES PROCEDES, LE MONTAGE EXPERIMENTAL A ETE CONCU POUR OBTENIR DES PERFORMANCES TRES SATISFAISANTES DE DEPOLLUTION. PAR AILLEURS, LES EXPERIMENTATIONS REALISEES ONT PERMIS D'ELABORER UN MODELE EN METTANT EN EVIDENCE NOTAMMENT LA PRESENCE DE DISPERSION AXIALE ET EN RETENANT LA METHANOGENESE COMME ETAPE LIMITANTE DE LA DIGESTION ANAEROBIE. D'UN POINT DE VUE AUTOMATIQUE, LA MODELISATION DYNAMIQUE DU PROCEDE EST UN OUTIL ESSENTIEL DANS LA COMPREHENSION DU SYSTEME ET DANS LA PERSPECTIVE D'UN CONTROLE. LA COMPLEXITE DU PROCEDE IMPLIQUE UNE METHODOLOGIE RIGOUREUSE DE MODELISATION DE MANIERE A PRENDRE EN COMPTE TOUS LES PHENOMENES HYDRODYNAMIQUES ET BIOLOGIQUES PERTINENTS. AINSI, DEUX MODELES (HYDRODYNAMIQUE ET BIOLOGIQUE) ONT ETE ETABLIS ET VALIDES EXPERIMENTALEMENT. L'ETUDE DU PROCEDE COMPLET S'APPUIE SUR LES RESULTATS OBTENUS SUR LES DEUX SOUS-SYSTEMES DE MANIERE A CONCEVOIR UN MODELE DU PROCEDE FIABLE, DE NATURE ALGEBRO-DISTRIBUEE, QUI TRADUIT PRECISEMENT LES DYNAMIQUES DU PROCEDE (BIOLOGIQUE, HYDRODYNAMIQUE ET PHYSICO-CHIMIQUE). CE MODELE A ETE VALIDE EXPERIMENTALEMENT APRES REDUCTION DES EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES EN EQUATIONS DIFFERENTIELLES ORDINAIRES PAR COLLOCATION ORTHOGONALE. PAR AILLEURS L'ANALYSE DU SYSTEME EST BASEE SUR L'ANALYSE DE CHAQUE SOUS-SYSTEME QUI DEFINIT DES LIMITES DE VALIDITE. NOUS AVONS MONTRE QUE LE SYSTEME EST STABLE, OBSERVABLE ET COMMANDABLE POUR LES SORTIES ET LES ENTREES PHYSIQUES REELLES DU PROCEDE. PAR AILLEURS, L'ANALYSE DE STABILITE A PERMIS DE DEFINIR LA STRATEGIE DE COMMANDE A APPLIQUER COMME UNE STRATEGIE D'AMELIORATION DES PERFORMANCES PAR UNE COMMANDE ROBUSTE.
Author: Maria Angeles Collantes Hernández
Author: Azzedine Ben Abdesselam
Author: Jawhar Sellami
Author: MEHRDAD.. NIKRAVECH
Author: Institut français du pétrole
Author: J. Ramiro Rodriguez Ruvalcaba
Author: Chakib Bouhdary
Author: Marc-Étienne Lambert
Author: Pierre Buffiere
Author: Virginie Otton