Formulation et caractérisation de la rhéologie de mélanges solide-liquide à base de charbon de bois

Preparation and rheological characterization of charcoal-liquid mixture

• Auteur / Autrice : Adopo N'kpomin
• Direction : Gérard Antonini
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés industriels
• Date : Soutenance en 1988
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ressources énergétiques

Pompes

Broyeurs

Viscosité

Suspensions (chimie)

Bois durs

Interfaces solide-liquide

Rhéologie

Charbon de bois

Résumé

Deux méthodes de préparation de suspension solide-liquide à base de charbon de bois ont été appliquées à la formulation de suspension charbon de bois-eau à vocation énergétique. Les essais ont été entrepris sur deux charbons de bois. La première méthode consiste à la mise en suspension, dans de l'eau préalablement additivée d'agent tensio-actif, de coupes granulométriques de charbon de bois broyées à sec. Ainsi des mélanges bimodaux ont été préparés dont les concentrations pondérales maximales en charbon de bois varient entre 50 et 52 %. La deuxième méthode est la préparation des mélanges par broyage humide dans un broyeur à boulets en discontinu. Les résultats obtenus sont nettement meilleurs, des concentrations de 55 à 57 % ayant été atteintes dans les suspensions. Dans ces formulations, des paramètres tels que : la vitesse de rotation du tambour, la taille des boulets et le degré de remplissage,. . . Ont été étudiés, ainsi que l'influence de la répartition granulométrique des particules en suspension. L'étude du comportement rhéologique des suspensions a été menée à l'aide d'un viscosimètre rheomat 30 de contraves. De même, l'étude de la rhéologie d'écoulement force en conduite a été entreprise sur le mélange le plus concentré (57 %). Les résultats obtenus à l'échelle pilote ont été extrapolés à des installations de dimensions plus importantes.

Preparation of charcoal-water mixtures were carried out for energetical uses by two methods with two kinds of charcoals. The first method of preparation is a bimodal one-slurry of 50 to 52 % (weight percent) has been obtained in this method. The second method was the preparation of charcoal slurries by wet milling process in a batch ball mill. The mixtures prepared were more concentrated, the maximum concentrations of charcoal in the mixtures varying from 55 % to 57 %. Those two methods needed chemical additivation. The parameters discussed in the milling process were : mill charge, ball size, mill speed,. . . The effect of particle size distribution has been discussed in those preparations. Rheological behaviour of some charcoal slurries were studied, using a contrives rheomat 30 viscosimeter. The flow characteristics of the most concentrated mixture (57%) were studied by pumping the slurry in a pilot-scale loop. The datas obtained has been extrapolated to bigger installations.