Thèse soutenue

Précipitation du sulfate de baryum sous ultrasons : effets sur le micromélange et sur la nucléation
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Auteur / Autrice : Cendrine Gatumel
Direction : Béatrice BiscansAnne-Marie Wilhelm
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les phenomenes physico-chimiques mis en jeu lors d'une precipitation sont particulierement complexes ; de plus, le phenomene est en soi tres rapide, et donc difficile a controler. Il est desormais connu que, lors d'une precipitation, la facon dont les reactifs sont melanges influe fortement sur la distribution de tailles des cristaux. De nouveaux moyens de mise en contact ont ete proposes recemment, et donc de nouvelles geometries, mais aussi l'utilisation de nouvelles technologies. Pour ameliorer la mise en contact des reactifs, une voie possible est d'utiliser les ultrasons de puissance qui ameliorent le transfert de matiere en provoquant, par le biais de la cavitation, une intense agitation microscopique. Apres avoir etudie en parallele l'effet des ultrasons sur le micromelange et sur la precipitation du sulfate de baryum, nous avons pu constater que l'effet sur le micromelange restait somme toute limite, alors que les ultrasons modifiaient considerablement la nucleation. Les ultrasons permettent en effet d'obtenir des cristaux plus fins, de tailles et de formes moins dispersees, et ce, quelles que soient les conditions de melange. Afin d'etudier plus precisement la nucleation sous ultrasons, et dans le but de comprendre comment les ultrasons pouvaient agir sur ce processus, nous avons dissocie experimentalement la nucleation et la croissance dans deux reacteurs continus en serie pouvant etre soniques separement. Cette etude a montre que les ultrasons provoquent de la nucleation secondaire, simultanee a la nucleation primaire, dont le mecanisme se rapprocherait de la nucleation secondaire de contact. Ce phenomene peut etre du a l'arrachement de germes en croissance a la surface des cristaux par les phenomenes accompagnant l'implosion de bulles de cavitation (onde de choc, jet de liquide). Une modelisation simple des cinetiques de nucleation et de croissance par bilan de population sur chacun des deux reacteurs nous a permis d'appuyer ces hypotheses.