Détermination des paramètres de transfert de matière dans une colonne à garnissage fonctionnant sous pression élevée : cas des écoulements dispersifs

Determination of mass transfer parameters in a packed column under elevated pressure. Case of dispersed flows

• Auteur / Autrice : Karim Kafoufi
• Direction : Michel Otterbein
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michel Otterbein
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Alain Grasmick

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écoulement diphasique

Absorption

Hautes pressions

Hydrodynamique

Colonnes à garnissage

Transfert de masse

Résumé

Cette etude a pour but la determination des parametres de transfert de matiere, lors de l'absorption gaz-liquide dans une colonne a garnissage, en fonction de la pression dans le domaine de 1 a 13. 10#5pa. Une etude prealable de l'hydrodynamique a ete realisee afin de caracteriser l'ecoulement du gaz et celui du liquide en fonction de la pression operatoire. La methode de distribution des temps de sejour (dts) a montre que l'ecoulement des fluides n'est pas de type piston parfait mais plutot un ecoulement piston avec dispersion axiale. Contrairement a l'ecoulement du liquide, un effet de la pression sur l'ecoulement du gaz a ete observe. Le coefficient de dispersion axiale du gaz est une fonction croissante de la pression. L'identification des ecoulements ainsi faite, a permis la modelisation de la colonne a garnissage lors de l'absorption gaz-liquide sous pression elevee. Les equations de base donnant le profil hydrodynamique des deux films gaz et liquide sont completees par les termes traduisant le transfert de matiere suivie d'une reaction chimique irreversible en phase liquide. La resolution numerique du systeme d'equations ainsi obtenu, a permis l'etude de l'influence de la pression sur l'aire interfaciale lors de l'absorption chimique du dioxyde de carbone par une solution de soude en regime rapide. L'absorption physique du dioxyde de carbone par l'eau de ville a montre que le coefficient de transfert de matiere cote liquide augmente avec la pression operatoire.