Étude hydrodynamique d'une cellule d'électrolyse soumise à l'effet de ''gas-lift''

A hydrodynamic model for two-phase flow in a gas-lift electrolytic cell

• Auteur / Autrice : Thierry Roy
• Direction : Jean-Claude Delachaume
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Genie chimique

Cellule d'electrolyse

Degagement gazeux

Ecoulement a bulles

Ecoulement diphasique

Ecoulement gaz-liquide

Gas-lift

Modele hydrodynamique

Résumé

Ce travail propose un modele pour l'ecoulement diphasique dans une cellule d'electrolyse, la circulation de l'electrolyte resultant de l'effet de gas-lift lie au degagement gazeux a l'une des electrodes. La resolution du systeme d'equations est basee sur l'evaluation iterative de la vitesse de circulation de l'electrolyte, exprimee a l'aide des bilans integres de quantite de mouvement. Les essais experimentaux, menes avec des electrolytes utilises industriellement, montrent que le glissement entre phase liquide et phase gazeuse n'est pas negligeable dans le calcul de la fraction de gaz, fait original par rapport aux travaux anterieurs. L'estimation experimentale de la fraction de gaz s'avere suffisamment precise pour les debits liquides les plus eleves. A partir de ces resultats, une correlation est etablie pour determiner la perte de pression par frottement de l'ecoulement. Son utilisation dans le modele conduit a des debits calcules ne s'ecartant pas de plus de 30% des debits mesures. L'influence des parametres caracterisant l'ecoulement diphasique est mise en evidence lors de la modelisation complete d'une cellule electrochimique d'elaboration de perchlorate de sodium, incorporant les bilans de matiere et de tension