Sechage par atomisation applique a la fabrication de catalyseurs

Spray drying in catalysts manufactoring

• Auteur / Autrice : CATHERINE HYPOLITE
• Direction : Pierre Trambouze
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Le sechage par atomisation a fait l'objet de nombreuses etudes mais son application a la mise en forme de catalyseurs a ete tres peu decrite. De meme les effets de cette operation sur les caracteristiques texturales et mecaniques des particules sont rarement mis en evidence. Dans le present travail, ces effets sont etudies sur des catalyseurs a base de zeolithe elabores en milieux aqueux a partir de gel de silice-alumine. Un modele de connaissance qui permet de calculer les transferts de matiere, de chaleur et de quantite de mouvement a ete etabli et valide. Pour cela, des informations sur les deux processus a la base de cette operation sont necessaires: l'atomisation: distribution de taille des gouttes generees par le dispositif d'atomisation; le sechage: cinetiques de depart de l'eau. Une methode originale de mesure de la distribution de tailles des gouttes par diffraction laser a ete developpee. Des relations adimensionnelles etablies a partir de nos mesures et des correlations de la litterature sont proposees et validees par des essais sur un dispositif d'atomisation pilote. Le sechage de l'hydrogel de silice-alumine est caracterise a partir des cinetiques effectuees sur un secheur tunnel. Deux phases ont ete mises en evidence (flux d'evaporation constant et flux decroissant) et des mecanismes ont ete proposes. Cette modelisation permet de predire la repartition granulometrique et l'humidite des particules mais n'apporte pas d'information sur la texture et la resistance mecanique des grains. Un travail sur un secheur pilote a permis de connaitre les variables operatoires sur lesquelles il faut agir pour obtenir des particules ayant des caracteristiques donnees. Les variables de fonctionnement du secheur ont peu d'effet sur le diametre et la texture des particules. L'elaboration de l'hydrogel de silice-alumine et la composition de la charge sont preponderantes