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Author: Joaquim M.S. Cabral Publisher: CRC Press ISBN: 0203303040 Category : Science Languages : en Pages : 550
Book Description
Bioreaction engineering is fundamental to the optimization of biotechnological processes and the production of biochemicals by enzymes, microbial, plant and animal cells and higher organisms. A reference text for postgraduate students and researchers in biochemical engineering and bioreactor design, Multiphase Bioreactor Design describes the
Author: Joaquim M.S. Cabral Publisher: CRC Press ISBN: 0203303040 Category : Science Languages : en Pages : 550
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Bioreaction engineering is fundamental to the optimization of biotechnological processes and the production of biochemicals by enzymes, microbial, plant and animal cells and higher organisms. A reference text for postgraduate students and researchers in biochemical engineering and bioreactor design, Multiphase Bioreactor Design describes the
Author: Marie François Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Les réactions de catalyse hétérogène impliquant un gaz et un liquide sont mises en oeuvre dans des réacteurs à lit fixes. Ces réacteurs peuvent être assimilés à un milieu poreux. La nature complexe de ce milieu rend la compréhension des interactions entre phases difficile, et nécessite une étude exhaustive à l'échelle globale et locale afin d'identifier les paramètres clés de l'hydrodynamique, des transferts de chaleur et de matière. Nous avons donc développé une cellule miniaturisée bidimensionnelle transparente, qui permet l'observation directe des écoulements avec une très bonne résolution spatiale et temporelle. En faisant varier le débit total et le rapport des débits gaz/liquide, nous avons mis en évidence l'apparition des régimes ruisselant et pulsé, observés par ailleurs dans des systèmes tridimensionnels. Grâce à une méthode d'analyse d'image, nous sommes capables de quantifier et cartographier la saturation liquide locale apparente et la morphologie des phases. L'analyse des variances a permis d'étudier les transitions de régimes pour différentes propriétés de la phase liquide. Cette approche a permis de comparer avec la littérature, mais aussi de s'intéresser aux mécanismes de génération et propagation des instabilités lors des transitions. Il a été mis en évidence que l'apparition des instabilités responsables de la déstabilisation du régime ruisselant intervient pour un nombre deWeber liquide fixé, indiquant que le régime pulsé apparait suite à la déstabilisation des interfaces gaz /liquides par les forces inertielles. Enfin, une étude préliminaire des transferts thermiques dans la cellule a été réalisée. La cellule est utilisée pour réaliser la réaction exothermique d'hydrogénation de l'alpha-methylstyrène. Un modèle simple de transferts thermique a été utilisé pour caractériser l'augmentation de température dans la cellule. Bien que cette approche ne permette pas des mesures quantitatives, elle ouvre à la perspective de suivi de transferts thermiques par caméra infra-rouge.
Author: Marion Serres Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Cette thèse se focalise sur les écoulements gaz-liquide dans un milieu poreux, problématique rencontrée dans des domaines variés allant de la physique fondamentale à la chimie appliquée. Nous avons caractérisé expérimentalement les régimes hydrodynamiques dans deux géométries différentes : un canal millifluidique (écoulement quasi-1D) et une cellule de Hele-Shaw (écoulement quasi-2D). L'originalité de ce travail est d'analyser l'effet du milieu poreux (lits de billes polydisperses ou mousses solides à cellules ouvertes), du confinement (1D/2D) et de la gravité en couplant des approches locales et globales développées dans les communautés de physique expérimentale et de génie chimique. D'une part, une analyse globale a permis de quantifier les pertes de charge [1] et, basée sur le transport d'un traceur fluorescent, les distributions de temps de séjour [2] et le transfert gaz-liquide dans l'expérience 1D ; d'autre part, une analyse locale de la fraction liquide et l'évolution spatio-temporelle de son contenu fréquentiel ont permis de mettre en évidence deux régimes hydrodynamiques dans le canal millifluidique [3-5] : un régime pseudo-Taylor, où les caractéristiques de l'écoulement périodique amont sont conservées, et un régime modulé, pour lequel l'écoulement se désorganise à l'entrée du milieu poreux. Un modèle phénoménologique basé sur la propagation des bulles dans le milieu est proposé, et rend compte de l'existence de ces deux régimes [4,5]. Enfin, ces deux analyses sont couplées pour étudier les écoulements dans la cellule de Hele-Shaw, et une analyse dimensionnelle de l'effet du confinement et de la gravité sur les écoulements gaz-liquide dans un milieu poreux est proposée.Références -[1] M. Serres, R. Philippe & V. Vidal, to be submitted to Geophys. Res. Lett. (2017). [2] M. Serres, D. Schweich, R. Philippe & V. Vidal, to be submitted to Chem. Eng. Sci. (2017).[3] M. Serres, R. Philippe & V. Vidal, Compte-rendus de la 19e Rencontre du Non-Linéaire, Eds. E. Falcon, M. Lefranc, F. Pétrélis & C.-T. Pham, Non-Linéaire Publications, 109-114 (2016).[4] M. Serres, M.-L. Zanota, R. Philippe & V. Vidal, Int. J. Multiphase Flow 85, 157-163 (2016).[5] M. Serres, T. Maison, R. Philippe & V. Vidal, to be submitted to Int. J. Multiphase Flow (2017).
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Etude hydrodynamique aux grandes vitesses du liquide (30 à 110 mm/s; 0 à 135 mm/s pour le gaz; colonne de 52 mm de diamètre et 3,2 m de hauteur), en utilisant l'eau, le tetrachloroéthylène et le carbonate de propylène et différents lots de billes de verre. Présentation des différents régimes d'écoulement, de la porosité du lit et des rétentions des phases pour des liquides de caractère coalesçant différent. Mélange axial dans la phase liquide, étudié par la méthode de l'injection d'un traceur et l'enregistrement des signaux entrée-sortie; proposition d'une formule dimensionnelle
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L'ETUDE DECRIT LES COMPORTEMENTS HYDRODYNAMIQUES DE LA DISPERSION GAZ-LIQUIDE ET LE TRANSFERT DE MATIERE GAZ-LIQUIDE DANS UNE CUVE NON STANDARD BI-ETAGEE MUNIE DE DIVERSES CONFIGURATIONS DE MOBILES D'AGITATION AXIAUX ET RADIAUX. LA PHASE GAZEUSE EST DE L'AIR AMBIANT ALORS QUE LA PHASE LIQUIDE EST SOIT DE L'EAU DU ROBINET, SOIT DES SOLUTIONS DE SULFATE DE SODIUM (NA#2SO#4) A DIFFERENTES CONCENTRATIONS. LES OBJECTIFS DE L'ETUDE SONT DE DETERMINER LES VALEURS DES PARAMETRES CARACTERISTIQUES DE L'HYDRODYNAMIQUE ET DU TRANSFERT DE MATIERE GAZ-LIQUIDE ET D'EVALUER LES PERFORMANCES DE CES MOBILES EN TANT QUE DISPERSEURS DE GAZ DANS DES LIQUIDES. LES DIFFERENTS PARAMETRES QUI CARACTERISENT LES PERFORMANCES D'UN REACTEUR GAZ-LIQUIDE AGITE MECANIQUEMENT, A SAVOIR, LES REGIMES HYDRODYNAMIQUES, LA PUISSANCE CONSOMMEE, LE TEMPS DE MELANGE, LA RETENTION GAZEUSE GLOBALE, LA TAILLE ET LA DISTRIBUTION DE LA TAILLE DES BULLES, LES COEFFICIENTS DE TRANSFERT DE MATIERE AINSI QUE L'AIRE INTERFACIALE VOLUMIQUE ONT ETE ETUDIES. LES EFFETS DE LA VITESSE D'AGITATION, DU DEBIT DE GAZ, DU TYPE DES MOBILES D'AGITATION, DE LEUR DIAMETRE AINSI QUE LA NATURE DE LA PHASE LIQUIDE ONT ETE MIS EN EVIDENCE. DES CORRELATIONS SONT PROPOSEES POUR PREDIRE LE REGIME DE DISPERSION COMPLETE, LA PUISSANCE CONSOMMEE, LA RETENTION GAZEUSE GLOBALE, LE TEMPS DE MELANGE, LE DIAMETRE DES BULLES AINSI QUE LES COEFFICIENTS DE TRANSFERT DE MATIERE
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L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL EST L'ETUDE DE L'HYDRODYNAMIQUE DES REACTEURS A LIT FLUIDISE GAZ-LIQUIDE-SOLIDE A CO-COURANT ASCENDANT DE GAZ ET DE LIQUIDE ET A PHASE LIQUIDE CONTINUE, EN S'INTERESSANT PARTICULIEREMENT AUX EFFETS D'ECHELLE, DE DISTRIBUTEUR ET DE LA PRESENCE D'INHIBITEURS DE COALESCENCE. UNE BANQUE DE DONNEES SUR LES PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES A ETE ETABLIE; ELLE CONTIENT ACTUELLEMENT PRES DE 7000 DONNEES DUES AUX TRAVAUX DE 38 EQUIPES, DONT NOTRE GROUPE. L'ETUDE EXPERIMENTALE PORTE SUR LE MINIMUM DE FLUIDISATION, LES REGIMES D'ECOULEMENT ET LES RETENTIONS DES PHASES; ELLE A ETE EFFECTUEE DANS UNE COLONNE D'ASSEZ GRANDE TAILLE (DIAMETRE 0,15 M, HAUTEUR 5 M). NOUS AVONS EFFECTUE DES MESURES AVEC QUATRE CONFIGURATIONS D'UN DISTRIBUTEUR A PLAQUE PERFOREE ET UN DISTRIBUTEUR A MELANGEUR STATIQUE. LES LIQUIDES UTILISES SONT L'EAU ET DES SOLUTIONS AQUEUSES DILUEES DE DIFFERENTS ALCOOLS OU DE SEL. LES DIAMETRES DE PARTICULES SONT COMPRIS ENTRE 1 ET 4 MM. LE TYPE DE DISTRIBUTEUR ET L'INHIBITEUR DE COALESCENCE ONT DES EFFETS TRES IMPORTANTS SUR LES REGIMES D'ECOULEMENT ET LA VITESSE MINIMALE DE FLUIDISATION TRIPHASIQUE: EN PARTICULIER, NOUS DECRIVONS UN REGIME D'ECOULEMENT NOUVEAU, LE PISTONNAGE. NOUS PROPOSONS UNE CORRELATION ORIGINALE POUR ESTIMER LA VITESSE MINIMALE DE FLUIDISATION POUR L'EAU. EN CE QUI CONCERNE LES RETENTIONS DE PHASES, LES EFFETS DU DISTRIBUTEUR ET D L'INHIBITEUR DE COALESCENCE SONT EGALEMENT TRES INFLUENTS, SURTOUT SUR LA RETENTION GAZEUSE ET LA POROSITE DU LIT. NOUS PROPOSONS UNE TECHNIQUE DE CARACTERISATION DU DISTRIBUTEUR BASEE SUR LE CONCEPT DE VITESSE DE GLISSEMENT. LES CORRELATIONS EMPIRIQUES ET LES MODELES DE PREDICTION FONDES SUR LES MODELES DE TRAINEES DE BULLES, D'UNE MANIERE GENERALE, SONT PEU SATISFAISANTES. NOUS PROPOSONS QUELQUES DIRECTIONS DE RECHERCHES POUR TENTER DE REMEDIER A CET ETAT
Author: Ali M'Chirgui Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 356
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LES TRAVAUX PRESENTES DANS CE MANUSCRIT CONCERNENT LA CARACTERISATION DES INSTABILITES HYDRODYNAMIQUES DANS UN LIT FLUIDISE GAZ-PARTICULES. IL S'AGIT D'UNE INVESTIGATION EXPERIMENTALE DE L'ECOULEMENT A L'AIDE DE MESURES DE FLUCTUATIONS DE PRESSION ET DE VISUALISATION DU MELANGE GAZ-PARTICULES. CETTE ETUDE A PERMIT DE CARACTERISER L'ORIGINE ET LE COMPORTEMENT DES ONDES DE PRESSION AU SEIN DU LIT. LE MOUVEMENT FLUCTUANT DU LIT JOUE UN ROLE IMPORTANT DANS LES TRANSFERTS DE MASSE ET DE CHALEUR ET DANS LES PROCESSUS D'EROSION AU SEIN DES REACTEURS A LIT FLUIDISE. DANS LE REGIME ANNULAIRE, NOUS AVONS MONTRE L'EXISTENCE D'UN ETAT D'ECOULEMENT MACROSCOPIQUE STABLE ET REGULIER ATTEINT A UN DEBIT D'AIR CRITIQUE. CET ETAT SE CARACTERISE PAR DES FLUCTUATIONS DE PRESSION PERIODIQUES ET DES OSCILLATIONS DE HAUTEUR DE LIT REGULIERES. EN PARTICULIER, NOUS AVONS IDENTIFIE LA CORRELATION QUI EXISTE ENTRE CES DEUX PARAMETRES. LA TRANSITION DU REGIME ANNULAIRE AU REGIME TURBULENT SE TRADUIT PAR DES IRREGULARITES AU SEIN DU SIGNAL DE FLUCTUATIONS DE PRESSION. NOUS AVONS IDENTIFIE EXPERIMENTALEMENT L'ORIGINE DE CES INSTABILITES (RUPTURE DU CYCLE ANNULAIRE) ET NOUS AVONS CARACTERISE LA FREQUENCE D'APPARITION DE CES RUPTURES (INTERMITTENCE DE TYPE III). UNE APPROCHE THEORIQUE DE CES PHENOMENES POUR PREDIRE LES CARACTERISTIQUES DES FLUCTUATIONS DE PRESSION A ETE MISE EN PLACE. LE SECOND VOLET DE CES TRAVAUX TRAITE DE L'INFLUENCE DES FONCTIONS DE DISTRIBUTION EN TAILLE (FDT) DES POUDRES SUR L'HYDRODYNAMIQUE DE L'ECOULEMENT DANS UN LIT FLUIDISE ET PLUS PARTICULIEREMENT SUR L'ENTRAINEMENT DES SOLIDES. UNE ANALYSE EXPERIMENTALE (MESURES DE DEBITS DE SOLIDES ET ANALYSES GRANULOMETRIQUES) ET NUMERIQUE A ETE ELABOREE. EN PARTICULIER UN MODELE THEORIQUE POUR LA PREDICTION DES FDT DES SOLIDES ENTRAINES A ETE DEVELOPPE ET VALIDE PAR NOS EXPERIMENTATIONS.
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LES CUVES AEREES ET AGITEES MECANIQUEMENT REPRESENTENT UN DES PROCEDES UNITAIRES EN GENIE CHIMIQUE. BIEN QUE CE TYPE DE REACTEUR POLYPHASIQUE AIT ETE MIS EN UVRE A L'ECHELLE INDUSTRIELLE DES LE SEIZIEME SIECLE, IL RESTE A CE JOUR TRES UTILISE DANS DIVERS SECTEURS D'INDUSTRIES (PAR EXEMPLE LES ACTIVITES D'ASSAINISSEMENT ET DE TRAITEMENT DES EAUX, LA PHARMACIE, LES INDUSTRIES ALIMENTAIRES ET CELLES CONCERNANT LES TRAITEMENTS DES MATIERES PREMIERES, ETC.). RENDEMENT MAXIMUM ET ECONOMIE D'ENERGIE SONT DES OBJECTIFS CONSTANTS EN GENIE DES PROCEDES. AUSSI, CE TYPE DE REACTEUR POLYPHASIQUE EST BIEN ADAPTE POUR DES APPLICATIONS OU IL EST NECESSAIRE DE CONTROLER SEPAREMENT LES DEUX ACTIONS D'AERATION ET DE BRASSAGE
Author: Joaquim M.S. Cabral
Author: Joaquim M.S. Cabral
Author: Marie François
Author: Hana Bouteldja
Author: Marion Serres
Author: Mohamad Saberian Broudjenni
Author: MOUNIR.. BOUAIFI
Author: Hélène Chaumat
Author: Saci Nacef
Author: Ali M'Chirgui
Author: Réda Djebbar