Reacteurs de precipitation pour l'obtention de poudres fines et homodispersees

Precipitation reactors for fine and narrow sized powders

• Auteur / Autrice : GILLES RASKOPF
• Direction : Alain Gaunand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Paris, ENMP

Résumé

La precipitation est une operation unitaire du genie chimique de plus en plus utilisee dans l'industrie. On cherche a controler le plus finement possible, le rendement de la reaction et la morphologie des precipites. Il est donc necessaire de modeliser les cinetiques des differents mecanismes dominants ainsi que l'hydrodynamique du reacteur. La precipitation du dioxyde de titane, en milieu sulfurique, sert de support a cette etude qui se decompose en trois parties: 1) une etude bibliographique permet l'examen des proprietes physico-chimiques des solutions et des differents mecanismes intervenant (nucleations, croissance). Des mesures de solubilite du titane, en milieu sulfurique, permet l'evaluation de la sursaturation. Cette etude permet alors l'elaboration du modele cinetique; 2) une etude experimentale, en reacteur ferme, avec ou sans ensemencement, est realisee. La resolution du bilan matiere permet de calculer le taux de precipitation et l'ajustement des parametres cinetiques du modele. La resolution du bilan de population montre la pertinence du modele. L'existence d'un processus d'agglomeration est egalement demontree; 3) une etude, en reacteur continu, est realisee. Le reacteur est une colonne agitee mecaniquement. Le reacteur est compare a une cascade de reacteurs parfaitement agites continus. Les essais experimentaux font apparaitre un phenomene de decantation partielle du solide. On peut conclure que les mecanismes de nucleation-croissance sont correctement representes. La modelisation de l'agglomeration necessite le developpement d'un modele thermodynamique complet, des solutions de sulphate de titanyle. L'etude de la precipitation en continu, permet de predire les performances d'un enchainement de differents reacteurs agites. Il est possible de calculer des conditions de fonctionnement pour obtenir une granulometrie et un rendement de reaction donnes