Hydrodynamique des colonnes à bulles fonctionnant à co-courant de gaz et de liquide

Hydrodynamique des colonnes à bulles fonctionnant à co-courant de gaz et de liquide PDF Author:
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L'étude réalisée met en évidence l'effet d'un garnissage spécifique en inox sur l'hydrodynamique des colonnes à bulle fonctionnant à co-courant ascendant de gaz et de liquide. Dans une première partie, les paramètres - clés de l'hydrodynamique, à savoir la rétention de gaz, le régime d'écoulement, le diamètre des bulles, la vitesse de glissement du gaz et le coefficient de dispersion axiale du liquide, ont été déterminés en absence du garnissage, et ce pour deux diamètres de colonnes différents (15 et 20 cm) et deux types de distributeur de gaz (membrane et plaque percée). Une approche adimensionnelle permettant de décrire le mélange axial de la phase liquide a été établie. L'application de cette approche sur des données de la littérature donne des résultats satisfaisants. Dans la deuxième partie, les mesures ont été réalisées sur les mêmes colonnes à bulles en présence du garnissage. Les résultats obtenus ont montré que ce type de garnissage affecte la distribution radiale de la rétention de gaz et la taille de bulles, donc le régime d'écoulement. Le diamètre de Sauter obtenu, notamment avec la plaque percée, a considérablement diminué en présence du garnissage. Etant fortement conditionnées par le comportement hydrodynamique de la phase gaz, les valeurs du mélange axial de la phase liquide ont diminué en présence du garnissage. L'introduction du garnissage spécifique en inox modifie l'hydrodynamique des colonnes à bulles en homogénéisant les populations de bulles orientant ainsi le mélange de la phase liquide vers un écoulement de type piston.

Hydrodynamique des colonnes à bulles fonctionnant à co-courant de gaz et de liquide

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L'étude réalisée met en évidence l'effet d'un garnissage spécifique en inox sur l'hydrodynamique des colonnes à bulle fonctionnant à co-courant ascendant de gaz et de liquide. Dans une première partie, les paramètres - clés de l'hydrodynamique, à savoir la rétention de gaz, le régime d'écoulement, le diamètre des bulles, la vitesse de glissement du gaz et le coefficient de dispersion axiale du liquide, ont été déterminés en absence du garnissage, et ce pour deux diamètres de colonnes différents (15 et 20 cm) et deux types de distributeur de gaz (membrane et plaque percée). Une approche adimensionnelle permettant de décrire le mélange axial de la phase liquide a été établie. L'application de cette approche sur des données de la littérature donne des résultats satisfaisants. Dans la deuxième partie, les mesures ont été réalisées sur les mêmes colonnes à bulles en présence du garnissage. Les résultats obtenus ont montré que ce type de garnissage affecte la distribution radiale de la rétention de gaz et la taille de bulles, donc le régime d'écoulement. Le diamètre de Sauter obtenu, notamment avec la plaque percée, a considérablement diminué en présence du garnissage. Etant fortement conditionnées par le comportement hydrodynamique de la phase gaz, les valeurs du mélange axial de la phase liquide ont diminué en présence du garnissage. L'introduction du garnissage spécifique en inox modifie l'hydrodynamique des colonnes à bulles en homogénéisant les populations de bulles orientant ainsi le mélange de la phase liquide vers un écoulement de type piston.

Hydrodynamique des colonnes à garnissage avec écoulements de gaz et de liquide à co-courant et contre-courant

Hydrodynamique des colonnes à garnissage avec écoulements de gaz et de liquide à co-courant et contre-courant PDF Author: Jean-Claude Charpentier (chemicus.)
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Hydrodynamique des colonnes à garnissage avec écoulements de gaz et de liquide à co-courant et contre-courant

Hydrodynamique des colonnes à garnissage avec écoulements de gaz et de liquide à co-courant et contre-courant PDF Author: Jean-Claude Charpentier
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Le travail que nous présentons sur les colonnes à garnissages porte plus particulièrement sur les aspects statique et dynamique de la texture du liquide et sur la mécanique des écoulements diphasés à co-courant vers le bas. Toutefois une étude complète de ces grandeurs est impossible sans avoir présenté au préalable les propriétés hydrodynamiques des écoulements monophasés de gaz, ruissellant de liquide et diphasés de gaz et de liquide à co-courant et contre-courant. C'est ce que nous ferons très succintement au chapitre I après avoir décrit le poste et les conditions expérimentales de mesure. Le chapitre II porte sur la rétention du liquide et introduit un nouveau modèle représentatif de sa texture sous forme de films, de filets et de gouttes. Au chapitre III, on présente une étude sur la distribution axiale des temps de séjour des élements du liquide faite en commun avec un autre chercheur de notre groupe, M. Van Swaaij dont le travail a porté plus généralement sur le mélangeage axial et radial du liquide et du gaz dans les colonnes à garnissage. Au chapitre IV on trouvera dans le cas particulier de l'écoulement ruisselant du liquide une application dynamique de l'aspect statique des textutres ; on détermine en effet les vitesses et les débits du liquide qui s'écoulent sous forme de films, de filets et de gouttes et on compare les résultats avec ceux des mesures de distribution des temps de séjour. Le chapitre V porte sur l'hydrodynamique des écoulements diphasés à co-courant vers le bas et sur l'application des formules de la littérature au cas des colonnes arrosées.

Hydrodynamique des colonnes à garnissage avec écoulements de gaz et de liquide à co-courant et contre-courant

Hydrodynamique des colonnes à garnissage avec écoulements de gaz et de liquide à co-courant et contre-courant PDF Author: Jean-Claude Charpentier
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Analyse de stabilité et simulation numérique des colonnes à bulles

Analyse de stabilité et simulation numérique des colonnes à bulles PDF Author: Elisabeth Léon-Becerril
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L'objectif de la thèse est la simulation numérique de l'hydrodynamique et du mélange en colonnes à bulles. En régime homogène, les bulles de gaz montent uniformément; en augmentant le débit de gaz, le régime devient hétérogène avec la présence de "grosses" structures. Ces structures ont un caractère instationnaire et contribuent au mélange. Il s'agit donc de simuler ces structures. La première partie explique l'apparition des "grosses" structures à partir d'une analyse de stabilité d'une colonne à bulles. Un régime d'écoulement permanent et établi est perturbé. L'analyse détermine dans quelles conditions la perturbation s'amplifie. Notre approche permet d'unifier des travaux antérieurs et d'expliquer les différences entre les modèles. Le rôle prépondérant de la déformation des bulles est intégré à l'analyse de stabilité. L'analyse est validée à partir de mesures de la vitesse du gaz et la vitesse de propagation des ondes, à différentes vitesses de liquide. L'analyse de stabilité permet aussi de déterminer la transition entre régimes d'écoulement en colonne à bulles et en conduite. La deuxième partie est consacrée à la simulation numérique. Des simulations ont été menées dans un système parallélépipédique, fermé au liquide, avec une injection de gaz ponctuelle. La prédiction de "grosses" structures en présence d'un panache gazeux est validée avec les travaux de Sokolichin & Eigenberger (1994). Nous retrouvons le rôle déterminant de la modélisation de la masse ajoutée. Nous avons simulé une colonne à bulle de section rectangulaire, fermée au liquide avec une injection de gaz uniforme, en testant différentes options de modélisation de la traînée et de la masse ajoutée. A ces simulations de l'hydrodynamique ont été couplés des traçages effectués sur une hydrodynamique instationnaire qui démontrent le rôle essentiel des "grosses" structures sur le mélange dans une colonne à bulles.

Effet des caractéristiques physiques des matériaux sur l'hydrodynamique et le transfert de matière des lits fixes fonctionnant à co-courant ascendant de gaz et de liquide

Effet des caractéristiques physiques des matériaux sur l'hydrodynamique et le transfert de matière des lits fixes fonctionnant à co-courant ascendant de gaz et de liquide PDF Author:
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Hydrodynamique locale et globale d'une colonne à bulles en conditions industrielles

Hydrodynamique locale et globale d'une colonne à bulles en conditions industrielles PDF Author: Hélène Chaumat
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Airlift Bioreactors

Airlift Bioreactors PDF Author: M. Y. Chisti
Publisher: Springer
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Category : Science
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Pages : 368

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Bubble Column Reactions

Bubble Column Reactions PDF Author: Wolf-Dieter Deckwer
Publisher: John Wiley & Sons
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Category : Science
Languages : en
Pages : 564

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This technology, though used for many years, has shown great vitality recently and is still in a state of flux. Provides an account of developments up to the present and also an orderly evaluation of literature already published on the subject. Considerable space is devoted to bubble column reactor performance predictions based on mathematical models and the importance of each is explained with practical examples.

Multiphase Catalytic Reactors

Multiphase Catalytic Reactors PDF Author: Zeynep Ilsen Önsan
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1119248469
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 399

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Provides a holistic approach to multiphase catalytic reactors from their modeling and design to their applications in industrial manufacturing of chemicals Covers theoretical aspects and examples of fixed-bed, fluidized-bed, trickle-bed, slurry, monolith and microchannel reactors Includes chapters covering experimental techniques and practical guidelines for lab-scale testing of multiphase reactors Includes mathematical content focused on design equations and empirical relationships characterizing different multiphase reactor types together with an assortment of computational tools Involves detailed coverage of multiphase reactor applications such as Fischer-Tropsch synthesis, fuel processing for fuel cells, hydrotreating of oil fractions and biofuels processing