Étude de l'effet de phénomènes hydrodynamiques transitoires sur le transfert de matière et de chaleur dans les réacteurs polyphasiques

• Auteur / Autrice : Emmanuelle Maucci
• Direction : Gabriel Wild
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réacteurs à lit fluidisé

Hydrodynamique

Transfert de chaleur

Résumé

La présente thèse est destinée à l'étude des phénomènes transitoires dans les réacteurs polyphasiques. Le premier but de cette étude est la détection des variations de régime ou de vitesse dans les lits fluidises triphasiques et dans les lits fixes liquide - solide. Le second objectif est l'étude de l'effet des fluctuations de vitesse sur les transferts de matière et de chaleur. Nous avons montre qu'il est possible de détecter un régime fortement hétérogène dans les lits fluidises triphasiques par des mesures de conductivité ou de transfert de matière. Nous montrons que le type de distributeur de gaz et la présence d'inhibiteurs de coalescence jouent un rôle primordial dans l'apparition du régime piston solide. Dans un lit fixe liquide - solide, il est possible de détecter les fluctuations de vitesse locales par des mesures de transfert de matière. Un modèle dynamique, base sur la théorie du renouvellement de surface, a été validé qui permet d'évaluer la vitesse de liquide a partir de mesures électrochimiques du transfert de matière. Cette approche a été transposée au transfert de chaleur. Le type de sonde utilisée ne nous a pas permis de choisir avec certitude un modèle dynamique. Une fonction représentant les pertes serait à introduire pour être tout a fait rigoureux. En lit fixe liquide - solide, nous avons montre que le transfert de matière liquide - solide n'est amélioré considérablement que s'il y a inversion de vitesse lors des pulsations. Dans ces systèmes, le modèle du renouvellement de surface permet d'identifier les conditions qui optimisent les transferts. En lit triphasique, il n'y a pas d'effet des pulsations induites sur le transfert de matière liquide - solide ou solide - gaz. Nous avons entrevu une potentialité d'augmenter les transferts lors du régime piston solide, mais une étude complémentaire permettrait de confirmer cette hypothèse.