Author: Denis MontegrePublisher:
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Languages : fr
Pages : 150
Book Description
Etude de l'hydrodynamique d'un réacteur à lit circulant en vue de son application aux réactions d'oxydation catalytique
Author: Denis MontegreETUDE DE L'HYDRODYNAMIQUE D'UN REACTEUR A LIT CIRCULANT EN VUE DE SON APPLICATION AUX REACTIONS D'OXYDATION CATALYTIQUES
Author: Denis MontegrePublisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 300
Book Description
UNE MAQUETTE DE REACTEUR A LIT CIRCULANT A ETE CONCUE POUR L'ETUDE HYDRODYNAMIQUE DES ECOULEMENTS DIPHASIQUES GAZ-SOLIDE. SON CARACTERE MODULAIRE EN FAIT UN OBJET PARTICULIEREMENT ADAPTE A CE TYPE DE RECHERCHE ET SA CONSTRUCTION EN ACIER INOXYDABLE N'EXCLUT PAS, MOYENNANT QUELQUES ADAPTATIONS, SON UTILISATION COMME REACTEUR. CETTE INSTALLATION COMPORTE UN RISER DE 5 M DE LONGUEUR ET DE 21,6 MM DE DIAMETRE, ALIMENTE PAR UNE JAMBE EN L DE MEME DIAMETRE. LA PARTIE HORIZONTALE DE CETTE JAMBE MESURE 1 M ET LA PARTIE VERTICALE PEUT AVOIR DEUX DIMENSIONS: 0,83 M ET 2,83 M. LA RECIRCULATION DU SOLIDE EST ASSUREE VIA UNE TREMIE ET UNE VANNE TROIS VOIES PERMETTANT LA DETERMINATION DU DEBIT DE SOLIDE. DES PRISES DE PRESSION DISPOSEES REGULIEREMENT LE LONG DE LA MAQUETTE DONNENT ACCES A LA CARTE DES PRESSIONS. L'ETUDE, EFFECTUEE EN UTILISANT DE L'AIR ET DU SABLE (2600 KG/M#3) DE TROIS GRANULOMETRIES DIFFERENTES (0,395 MM, 0,315 MM ET 0,145 MM), A PERMIS D'ETABLIR LES RELATIONS GOUVERNANT LE FONCTIONNEMENT DE L'INSTALLATION. LE PARTAGE DU GAZ D'AERATION ENTRE LA PARTIE VERTICALE ET LA PARTIE HORIZONTALE DE LA JAMBE EN L APPARAIT COMME UN CRITERE ESSENTIEL DE SON FONCTIONNEMENT. LE ROLE D'ISOLEMENT DES ATMOSPHERES DE REGENERATION ET DE REACTION EST DICTE PAR LE DEBIT DE GAZ DANS LA PARTIE VERTICALE DE LA VANNE, CELUI-CI POUVANT ETRE ASCENDANT OU DESCENDANT. LE CONTROLE DU DEBIT DE SOLIDE S'EFFECTUE PAR LE DEBIT GAZEUX PASSANT DANS LA PARTIE HORIZONTALE. DANS LE RISER, LE TERME DE FROTTEMENT SOLIDE/PAROI MONTRE DEUX COMPORTEMENTS DIFFERENTS SELON QUE PREDOMINE LA FREQUENCE DES CHOCS (AUX FAIBLES VITESSES DE GAZ) OU LEUR INTENSITE (AUX FORTES VITESSES). DES RELATIONS PERMETTENT DE RELIER LES DIFFERENTS PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT DE LA JAMBE EN L ET DU RISER, DEBITS DE GAZ ET DE SOLIDE, VITESSE, POROSITE AUX DEBITS GAZEUX D'ENTREE, AIR DE TRANSPORT ET D'AERATION, ET DE PREVOIR AINSI LES TEMPS DE CONTACT GAZ/SOLIDE
Hydrodynamique, transferts de matière, mise en œuvre et modélisation d'une réaction catalytique dans un réacteur triphasé Verlifix muni d'un venturi à jet
Author: Karim TahraouiPublisher:
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Languages : fr
Pages : 430
Book Description
La recherche porte sur l’étude d’un réacteur Verlifix constitué par l’association d’un venturi à jet placé en amont d’un lit fixe rempli de différents supports. Le taux de rétention dynamique de la phase liquide, la peste de charge dans le lit fixe et la puissance mécanique dégradée dans le réacteur sont précisés pour la colonne vide et la colonne remplie de 4 supports à savoir : une monolithe alvéolaire, des anneaux raschig, des particules d’alumine microporeuses et des billes de verre. Le transfert gaz-liquide dans l’ensemble du réacteur est obtenu par une méthode physique d’oxygénation dynamique de la phase liquide. La mise en œuvre des 4 supports permet d’affirmer que, du point de vue transfert, l’énergie mécanique dégradée est utilisée moins efficacement que dans le venturi. Le transfert liquide-solide au niveau du lit rempli de bulles de verre est précisé par des mesures de dissolution du naphtalène en régime dynamique. Enfin, la mise en œuvre dans le réacteur Verlifix de la réaction d’oxydation catalytique du glucose sur les particules d’alumine imprégnées de platine montre que, dans les conditions opératoires étudiées, la transformation est essentiellement contrôlée par la résistance diffusionnelle de transfert à l’intérieur des particules de catalyseur. De plus, une comparaison de nos résultats avec ceux obtenus par Kifani dans un réacteur Verlifix muni d’un venturi à émulsion nous permet de penser que, dans notre cas, la réaction d’oxydation du glucose ne se fait pas uniquement avec l’oxygène dissous mais aussi par l’intermédiaire de l’oxygène gazeux adsorbé.
Etude du fonctionnement d'un lit circulant pour la réaction catalytique d'oxydéshydrogénation de l'acide isobutyrique en acide méthacrylique
Author: Mohammed LakraaPublisher:
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Languages : fr
Pages : 288
Book Description
L'oxydeshydrogenation de l'acide isobutyrique en acide methacrylique avec l'oxygene a ete etudiee dans un reacteur catalytique a lit circulant, a la temperature de 400c et a pression atmospherique. Les relations entre les differents debits de gaz et le debit de solide, tout comme les temps de sejour et de contact ont ete mis en evidence a l'aide du reacteur et de sa maquette froide. Une methode de calcul permettant de determiner le debit de solide a ete proposee puis confrontee a l'experience. L'etude de la reaction catalytique proprement dite a montre que des especes carbonees etaient entrainees hors du reacteur par adsorption sur les particules de catalyseur. Dans le cas ou ces especes seraient des produits de reaction, les resultats (conversion et selectivites) sont pratiquement identiques dans les reacteurs a lit circulant et a lit fixe. Par ailleurs, la selectivite en acide methacrylique augmente lors de l'introduction etagee de l'oxygene le long du lit entraine. L'analyse spectroscopique du catalyseur apres test catalytique a montre que les compositions chimiques de surface etaient similaires pour les deux types de reacteurs. La resistance du catalyseur a l'attrition depend du support utilise et de la composition chimique de la phase active.
ETUDE ET MODELISATION D'UN REACTEUR MEMBRANAIRE APPLIQUE A DES REACTIONS TRIPHASIQUES
Author: MIGUEL.. TORRES RODRIGUEZPublisher:
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Languages : fr
Pages : 173
Book Description
LES PERFORMANCES D'UN REACTEUR CATALYTIQUE MEMBRANAIRE ONT ETE ETUDIEES DANS UNE REACTION D'HYDROGENATION EN MILIEU TRIPHASIQUE. LE REACTEUR EST CONSTITUE D'UN SUPPORT TUBULAIRE POREUX QUI PRESENTE SUR SA SURFACE INTERNE LA COUCHE MEMBRANAIRE DANS LAQUELLE SONT DISPERSEES LES PARTICULES DE PLATINE CATALYTIQUE. LE TUBE EST PLACE DANS UNE ENVELOPPE EN ACIER INOXYDABLE ET LE SYSTEME COMPLET PRESENTE DONC DES COMPARTIMENTS INTERNE ET EXTERNE RAPPORT A LA MEMBRANE. L'HYDRODYNAMIQUE A ETE ETUDIEE PAR DTS, TANDIS QUE L'ACTIVITE CATALYTIQUE A ETE EVALUEE DANS L'HYDROGENATION DU NITROBENZENE. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX MONTRENT QUE LE REACTEUR, CONSIDERE COMME UN REACTEUR PISTON, EST UNE BONNE ALTERNATIVE PAR RAPPORT AU LIT FIXE TRADITIONNEL POUR DES REACTIONS TRIPHASIQUES LIMITEES PAR LA DIFFUSION DU REACTIF VOLATIL. IL A ETE MIS EN EVIDENCE QU'A TEMPERATURE SUPERIEURE DE 40C, LA DIFFUSION CONTROLE LA REACTION. NOUS PROPOSONS UN MODELE POUR LE MODULE MEMBRANAIRE QUI PREND EN COMPTE LE SUPPORT ET LA COUCHE D'ALUMINE. A PARTIR DU COUPLAGE DE L'HYDRODYNAMIQUE ET DE LA CINETIQUE, NOUS AVONS REALISE LA SIMULATION DES PERFORMANCES DU REACTEUR ET LES RESULTATS DU MODELE SONT EN BON ACCORD AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX
Utilisation d'un réacteur à lit transporté pour l'oxydéhydrogénation catalytique de l'acide isobutyrique en acide méthacrylique
Author: Mohamed DekioukPublisher:
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Languages : fr
Pages : 322
Book Description
La réaction d’oxydéshydrogénation de l’acide isobutyrique a été étudié en vue de l’amélioration du procédé de fabrication de l’acide méthacrylique. Le système catalytique habituellement utilisé est un catalyseur à base de fer, phosphore, césium et d’oxygène. Les conditions opératoires dans un lit fixe sont respectivement une température de 415 °C, un temps de séjourde 0,1 à 1 seconde et un rapport molaire eau acide isobutyrique supérieur à 10. Pour limiter la consommation en vapeur d’eau, l’étude a été centrée sur deux points : 1) conception, réalisation d’un nouveau type de réacteur catalytique : le réacteur à lit transporté. 2) étude de la réaction d’oxydéshydrogénation de l’acide isobutyrique en acide méthacrylique dans le réacteur à lit transporté et dans un réacteur à lit fixe. Le réacteur à lit transporté permet d’utiliser au mieux les étapes d’oxydo-réduction du catalyseur vérifiant un modèle de type Mars et Van Krevelen. La productiond’acide méthacrylique sans vapeur d’eau dans la phase de réduction du catalyseur est possible en utilisant une marche cyclique de ce même catalyseur (étape de réduction suivie d’une étape d’oxydation en présence de vapeur d’eau). Dans un même temps, pour connaître le comportement de l’écoulement biphasique gaz-solide cocourant vers le haut, il a été déterminée, dans une maquette hydrodynamique, une relation empirique entre la vitesse de gaz et la vitesse du solide. A partir de l’étude de la réaction en lit fixe, un modèle cinétique faisant intervenir la notion de site non actif activé par la vapeur d’eau est proposé.
UTILISATION D'UN REACTEUR A LIT TRANSPORTE POUR L'OXYDESHYDROGENATION CATALYTIQUE DE L'ACIDE ISOBUTYRIQUE EN ACIDE METHACRYLIQUE
Author: MOHAMMED.. DEKIOUKPublisher:
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Languages : fr
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LA REACTION D'OXYDESHYDROGENATION DE L'ACIDE ISOBUTYRIQUE A ETE ETUDIEE EN VUE DE L'AMELIORATION DU PROCEDE DE FABRICATION DE L'ACIDE METHACRYLIQUE. LE SYSTEME CATALYTIQUE HABITUELLEMENT UTILISE EST UN CATALYSEUR A BASE DE FER, PHOSPHORE, CERIUM ET D'OXYGENE. LES CONDITIONS OPERATOIRES DANS UN LIT FIXE SONT RESPECTIVEMENT UNE TEMPERATURE DE 451#OC, UN TEMPS DE SEJOUR DE 0,1 A 1 SECONDE ET UN RAPPORT MOLAIRE EAU SUR ACIDE ISOBUTYRIQUE SUPERIEUR A 10. POUR LIMITER LA CONSOMMATION EN VAPEUR D'EAU, L'ETUDE A ETE CENTREE SUR DEUX POINTS: 1) CONCEPTION, REALISATION D'UN NOUVEAU TYPE DE REACTEUR CATALYTIQUE: LE REACTEUR A LIT TRANSPORTE; 2) ETUDE DE LA REACTION D'OXYDESHYDROGNATION DE L'ACIDE ISOBUTYRIQUE EN ACIDE METHACRYLIQUE DANS LE REACTEUR A LIT TRANSPORTE ET DANS UN REACTEUR A LIT FIXE. LE REACTEUR A LIT TRANSPORTE PERMET D'UTILISER AU MIEUX LES ETAPES D'OXYDO-REDUCTION DU CATALYSEUR VERIFIANT UN MODELE DE TYPE MARS ET VAN KREVELEN. LA PRODUCTION D'ACIDE METHACRYLIQUE SANS VAPEUR D'EAU DANS LA PHASE DE REDUCTION DU CATALYSEUR EST POSSIBLE EN UTILISANT UNE MARCHE CYCLIQUE DE CE MEME CATALYSEUR (ETAPE DE REDUCTION SUIVIE D'UNE ETAPE D'OXYDATION EN PRESENCE DE VAPEUR D'EAU). DANS UN MEME TEMPS, POUR CONNAITRE LE COMPORTEMENT DE L'ECOULEMENT BIPHASIQUE GAZ-SOLIDE COCOURANT VERS LE HAUT, IL A ETE DETERMINE, DANS UNE MAQUETTE HYDRODYNAMIQUE, UNE RELATION EMPIRIQUE ENTRE LA VITESSE DE GAZ ET LA VITESSE DU SOLIDE. A PARTIR DE L'ETUDE DE LA REACTION EN LIT FIXE, UN MODELE CINETIQUE FAISANT INTERVENIR LA NOTION DE SITE NON ACTIF ACTIVE PAR LA VAPEUR D'EAU EST PROPOSE
Étude des phénomènes de transfert et de l'hydrodynamique dans des réacteurs agités à panier catalytique
Author: Maria BragaPublisher:
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Languages : fr
Pages : 0
Book Description
Parmi les différents outils de laboratoire, les réacteurs agités triphasiques à panier catalytique sont souvent utilisés pour l'acquisition de données cinétiques avec des catalyseurs mis en forme. Malgré sa large utilisation, très peu d'auteurs se sont intéressés à la caractérisation de l'hydrodynamique et des transferts de matière de ces outils. Or, dans les cas de réactions rapides, des limitations hydrodynamiques et/ou au transfert peuvent conduire à des difficultés à discriminer les catalyseurs ou à obtenir des paramètres cinétiques. L'objectif de cette étude était de connaître le domaine d'applicabilité de ces outils et présenter des pistes d'optimisation. Une méthodologie de caractérisation qui couple une étude hydrodynamique et une étude de transfert de matière a été mise en place. L'étude hydrodynamique a permis d'établir une cartographie des régimes d'écoulement gaz/liquide selon les conditions opératoires et les configurations géométriques. Cette étude a permis d'expliquer les résultats obtenus au niveau du transfert de matière, notamment, l'influence de la présence du panier et des bulles de gaz. Dans la configuration actuelle, cet outil semble être limité par le transfert liquide/solide. Ainsi, avec ce système, des études cinétiques pour des réactions avec une constante cinétique cin k pouvant aller jusqu'à 0,02 s-1 pourront être réalisées. Au-delà, l'outil sera inadapté. Pour améliorer cet outil de test, il faut optimiser le réacteur en modifiant le design du panier et de la turbine, et le diamètre de la cuve de manière à maximiser la vitesse radiale à travers du milieu poreux. Il faut aussi éviter la présence d'un régime de contournement du panier par le liquide.
Étude des phénomènes de transport dans un réacteur catalytique pilote de type filaire
Author: Ana Isabel Fernandes HipolitoPublisher:
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Languages : fr
Pages : 0
Book Description
L'extrapolation des réacteurs catalytiques nécessite l'acquisition des données cinétiques sur des réacteurs à petite échelle dans les conditions opératoires industrielles. Le critère de dimensionnement utilisé lors de la réduction d'échelle est la conservation de la vitesse volumique horaire, ce qui conduit à des vitesses de circulation très faibles dans les réacteurs pilotes à lit-fixe. A ces vitesses, les flux de transfert de matière externes peuvent devenir limitant par rapport au flux de réaction. Dans ce contexte, une nouvelle géométrie de réacteur a été imaginée pour intensifier les transferts de matière et chaleur et pour augmenter les vitesses de circulation des fluides : le réacteur "filaire". Il s'agit d'un réacteur dont le diamètre est égal ou proche de celui des grains de catalyseur et avec un ratio longueur sur diamètre très élevé. Le principal objectif de cette thèse est de caractériser ce réacteur en termes d'hydrodynamique et de transferts de matière externes pour définir ses limites d'utilisation. En écoulement diphasique, ce réacteur est relativement piston et la rétention liquide est élevée, ce qui permet d'assurer un mouillage total du catalyseur. En ce qui concerne les vitesses des transferts de matière externe, celles-ci sont proches de celles d'un réacteur agité avec panier et sont supérieures à celles caractéristiques d'un réacteur pilote à lit-fixe conventionnel. Cette observation est liée à l'augmentation des vitesses locales du liquide et à la présence d'un écoulement du type Taylor modifié. En conclusion, le réacteur "filaire" constitue une alternative efficace aux réacteurs pilotes à lit-fixe pour l'étude de catalyseurs mis en forme.
Etude cinétique et mise en oeuvre de l'hydrogénation catalytique de l'acétophénone dans deux réacteurs continus
Author: Isabelle BergaultPublisher:
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Languages : fr
Pages : 453
Book Description
LES REACTEURS CATALYTIQUES TRIPHASIQUES SONT COURAMMENT UTILISES DANS L'INDUSTRIE POUR LA MISE EN OEUVRE DE REACTIONS EXOTHERMIQUES A SCHEMA REACTIONNEL COMPLEXES TELLES QUE DES HYDROGENATIONS, OXYDATIONS, CHLORATIONS. CEPENDANT, LA PREDICTION DE LEURS PERFORMANCES RESTE DELICATE CAR ELLE RESULTE DES EFFETS COUPLES DE LA CINETIQUE, DE L'HYDRODYNAMIQUE ET DES TRANSFERTS DE MATIERE ET DE CHALEUR. L'HYDROGENATION CATALYTIQUE DE L'ACETOPHENONE A DONC ETE MISE EN OEUVRE EN CONTINU, DANS UNE COLONNE A BULLES ET DANS UN LIT FIXE RUISSELANT AFIN DE DETERMINER L'IMPORTANCE RELATIVE DE CHACUN DE CES PHENOMENES. APRES LA SELECTION D'UN SYSTEME REACTIONNEL ADAPTE, L'ETUDE CINETIQUE DE LA REACTION A ETE EFFECTUEE EN REACTEUR FERME, MECANIQUEMENT AGITE. UNE BONNE REPRESENTANTION DES RESULTATS A ETE OBTENUE GRACE A LA DISCRIMINATION D'UN MODELE DE TYPE LANGMUIR-HINSHELWOOD ET L'OPTIMISATION DES PARAMETRES A PARTIR DES CINETIQUES COMPLETES. LE PASSAGE AUX REACTEURS CONTINUS MET EN EVIDENCE L'IMPORTANCE DE LA MAITRISE DU CATALYSEUR, DES PROTOCOLES D'ACTIVATION ET DE MISE EN OEUVRE. EN COLONNE A BULLES, UN MODELE CONSIDERANT LA PHASE LIQUIDE PARFAITEMENT AGITEE ET PRENANT EN COMPTE LA DESACTIVATION DU CATALYSEUR A ETE MIS EN PLACE. IL SIMULE CORRECTEMENT LES ESSAIS REALISES ET MONTRE LA FAIBLE IMPORTANCE DU TRANSFERT GAZ-LIQUIDE DANS NOS CONDITIONS. EN LIT FIXE, UN MODELE SIMPLIFIE, CONSIDERANT LE MOUILLAGE TOTAL DU CATALYSEUR ET NE PRENANT PAS EN COMPTE LA DESACTIVATION A ETE DEVELOPPE. IL SUGGERE UNE IMPORTANTE LIMITATION PAR LE TRANSFERT DE L'HYDROGENE QUI EST TRES SENSIBLE AU TAUX DE MOUILLAGE. ENFIN, CETTE ETUDE A PERMIS LA COMPARAISON DES PERFORMANCES DE CES REACTEURS EN TERMES DE PRODUCTIVITE ET DE SELECTIVITE.