Ejecteur tubulaire gaz-liquide : comparaison des methodes chimique et physique pour la determination des surfaces d'echange. etude de l'influence des parametres geometriques, operatoires et physico-chimiques sur les performances

• Auteur / Autrice : SMAIN MERROUCHE
• Direction : Alain Delacroix
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Parmi les differentes techniques utilisees pour l'epuration des effluents gazeux industriels, avant leur rejet dans l'atmosphere, le lavage au moyen d'un solvant selectif est largement repandu. Cette operation est realisee dans des contacteurs gaz-liquide que l'on peut classer en absorbeurs a colonnes et en absorbeurs a venturi. L'objectif principal de ce travail est l'etude de l'ejecteur tubulaire sur les plans hydrodynamique, energetique et de transfert de matiere, et de comparer ses performances par rapport aux autres absorbeurs gaz/liquide. Sur le plan hydrodynamique, nous avons determine les domaines fonctionnels de l'ejecteur tubulaire, mis en evidence les differents regimes d'ecoulement, explique les conditions energetiques de formation de chaque regime et decrit les comportements hydrodynamiques mutuels des deux phases. Ainsi nous avons etabli des relations permettant l'estimation de differentes grandeurs, relatives au comportement hydrodynamique et energetique de cet appareil. Sur le plan de transfert de matiere, nous avons etudie les performances de l'ejecteur en mesurant l'aire interfaciale generee ainsi que le produit du coefficient de transfert de matiere en phase liquide par la surface d'echange, et en reliant ces deux parametres a la quantite d'energie depensee. La comparaison des performances de differents absorbeurs gaz-liquide avec l'ejecteur tubulaire nous a permis de conclure que ce dernier etait un appareil competitif. L'aire interfaciale generee dans l'ejecteur tubulaire est l'un des principaux parametres caracterisant ce contacteur. Dans ce travail, l'aire interfaciale a ete simultanement mesuree par technique chimique (mise en oeuvre d'une reaction d'oxydation) et par technique physique (photographique), ceci nous a permis de montrer l'influence des proprietes physico-chimiques de la solution liquide sur la surface d'echange globale generee dans l'ejecteur, d'expliquer les ecarts entre les resultats des deux methodes. Le couplage des deux methodes, chimique et photographique, a montre la complementarite des deux techniques, et s'est revele de la plus grande importance pour la comprehension et l'interpretation des resultats relatifs au transfert de matiere.