Thèse soutenue

Caractérisation et mise en oeuvre de réacteurs catalytiques triphasiques micro-structurés

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Auteur / Autrice : Bruno Fumey
Direction : Claude de Bellefon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Lyon 1

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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L'étude des réacteurs micro-structurés est une thématique d'actualité. Ici, nous nous sommes focalisés sur des réactions catalytiques polyphasiques mettant en oeuvre un catalyseur solide, à travers trois réacteurs. Le premier réacteur étudié est un contacteur à film. L'étude de l'hydrodynamique indique un comportement de type piston (Pe > 760). Le coefficient de transfert de matière a été déterminé par la mise en oeuvre d'une réaction catalytique et vaut 2,0 s-1. Ce réacteur a été mis en oeuvre pour du criblage de conditions opératoires et pour une étude cinétique. Le deuxième réacteur étudié est un réacteur à film tombant. Le coefficient global de transfert de chaleur dans ce réacteur est d'environ 3500 W/m². K. Compte tenu du faible volume réactionnel et de la très forte surface spécifique de transfert, l'énergie dégagée par l'hydrogénation du nitrobenzène est trop faible pour être mesure. Enfin, le dernier réacteur étudié est un prototype de lit fixe. Les études de l'hydrodynamique indique un court-circuit très important par les cotés du réacteur. L'étude du transfert de matière confirme cette conclusion, ce qui conduit à un faible coefficient de transfert ( < KLa'> ~ 0,3 s-1). Le coefficient global de transfert de chaleur en lit fixe est de l'ordre de 800 W/m². K. Quelques essais de mise en oeuvre ont été conduit dans ce réacteur, sans succès