Modélisation des colonnes d'extraction à phase dispersée

Modélisation des colonnes d'extraction à phase dispersée PDF Author: Abdelmalek Hasseine
Publisher: Presses Academiques Francophones
ISBN: 9783838188508
Category :
Languages : fr
Pages : 112

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Ce travail est une etude d'un modele d'evaluation considerant deux parametres hydrodynamiques principaux: la retention de la phase dispersee et le diametre de Sauter. Ceci est fait pour deux types differents de colonnes d'extraction, a savoir le contacteur a disque rotatif (RDC) et la colonne Kuhni, en utilisant differents modeles de rupture et de coalescence des gouttes dans un modele de bilans de populations des gouttes. Basees sur les modeles de drainage de film pour des gouttes indeformables (des gouttes spheriques) et deformables avec les interfaces partiellement mobiles, differentes simulations ont ete effectuees et les resultats ont ete compares aux valeurs experimentales. L'accord entre l'observation experimentale et la simulation est satisfaisant et les modeles utilises se sont averes appropries pour prevoir des profils de retention et de diametre de Sauter.

Modélisation des colonnes d'extraction à phase dispersée

Modélisation des colonnes d'extraction à phase dispersée PDF Author: Abdelmalek Hasseine
Publisher: Presses Academiques Francophones
ISBN: 9783838188508
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Ce travail est une etude d'un modele d'evaluation considerant deux parametres hydrodynamiques principaux: la retention de la phase dispersee et le diametre de Sauter. Ceci est fait pour deux types differents de colonnes d'extraction, a savoir le contacteur a disque rotatif (RDC) et la colonne Kuhni, en utilisant differents modeles de rupture et de coalescence des gouttes dans un modele de bilans de populations des gouttes. Basees sur les modeles de drainage de film pour des gouttes indeformables (des gouttes spheriques) et deformables avec les interfaces partiellement mobiles, differentes simulations ont ete effectuees et les resultats ont ete compares aux valeurs experimentales. L'accord entre l'observation experimentale et la simulation est satisfaisant et les modeles utilises se sont averes appropries pour prevoir des profils de retention et de diametre de Sauter.

Modélisation numérique et validation expérimentale de l'hydrodynamique d'une émulsion dans une colonne d'extraction

Modélisation numérique et validation expérimentale de l'hydrodynamique d'une émulsion dans une colonne d'extraction PDF Author: Jean-Francois Paisant
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Au sein des opérations de retraitement du combustible usé, la colonne pulsée à garnissage est l'appareil d'extraction liquide-liquide principalement utilisé. Dans un contexte de compétitivité économique et de raréfaction des ressources, l'efficacité de ces appareils est devenue un enjeu pour l'industriel. Afin d'améliorer leur rendement à travers un meilleur dimensionnement, la connaissance de la vitesse de glissement entre les phases de l'émulsion est nécessaire.Les travaux menés et présentés dans ce manuscrit s'articulent autour de la modélisation physique et numérique de l'hydrodynamique de l'émulsion ainsi que de sa caractérisation expérimentale.Dans ce travail, une modélisation d'approche eulérienne, inspirée des travaux de D. Lhuillier, permet l'obtention d'un modèle bi-fluide couplé à une équation d'évolution de la surface d'échange (aire interfaciale). La résolution du modèle s'effectue par éléments finis sous le logiciel CAST3M. A l'issue des calculs, le modèle montre sa capacité à restituer le comportement de l'émulsion et permet l'obtention des vitesses de glissement. Dans une optique de validation expérimentale du modèle, des expérimentations sur deux installations sont menées. Celles-ci font notamment intervenir un couplage entre les méthodes de vélocimétrie par image de particules et de fluorescence induite par laser afin d'obtenir les vitesses de chaque phases et le taux de rétention de la phase dispersée. Un algorithme de détection et de suivi de gouttes est développé afin d'obtenir la vitesse de la phase dispersée et sa fraction volumique. La confrontation de ces aux résultats numériques permet une première qualification encourageante du modèle.

Simulation du transfert de matière multiconstituant en colonne d'extraction à l'aide d'un bilan de population de gouttes

Simulation du transfert de matière multiconstituant en colonne d'extraction à l'aide d'un bilan de population de gouttes PDF Author: Albert Zimmermann (Chimiste)
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Pages : 314

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LE FONCTIONNEMENT D'UNE COLONNE D'EXTRACTION LIQUIDE-LIQUIDE EST ESSENTIELLEMENT CARACTERISE PAR L'HYDRODYNAMIQUE, LE TRANSFERT DE MATIERE MULTICONSTITUANT ET L'EQUILIBRE THERMODYNAMIQUE. POUR LA SIMULATION ET LA CONCEPTION D'UN PROCEDE D'EXTRACTION DIFFERENTES APPROCHES ONT ETE POURSUIVIES, CHACUNE D'ELLES PRIVILEGIANT AU NIVEAU DU MODELE L'UN DE CES TROIS ASPECTS. L'OBJECTIF DU TRAVAIL EST DE PROPOSER UN MODELE QUI COUPLE LA DESCRIPTION DETAILLEE DE L'HYDRODYNAMIQUE ET DU TRANSFERT DE MATIERE MULTICONSTITUANT. L'APPROCHE CHOISIE REPOSE SUR LE CONCEPT D'ETAGE DIT DE NON-EQUILIBRE. DES FACTEURS EMPIRIQUES TELS QUE L'EFFICACITE D'ETAGE, INTRODUITS DANS LA LITTERATURE POUR TENTER DE PALLIER LES DEFICIENCES DES MODELES D'ETAGES THEORIQUES, SONT ENTIEREMENT SUPPRIMES. L'INTERPHASE EST REPRESENTEE PAR UN MODELE DE DOUBLE FILM, DANS LEQUEL L'EQUILIBRE THERMODYNAMIQUE EST ADMIS. LES FLUX DE TRANSFERT DE TOUS LES CONSTITUANTS SONT DECRITS EN NE FAISANT INTERVENIR QUE DES PARAMETRES BINAIRES LOCAUX. SUR LE PLAN HYDRODYNAMIQUE, UN MODELE DE POPULATION DE GOUTTES A ETE ADOPTE AFIN DE PRENDRE EN COMPTE LE CARACTERE POLYDISPERSE DE LA PHASE DISPERSEE. AINSI, LE MODELE REPOSE EXPLICITEMENT SUR LES MECANISMES FONDAMENTAUX DE TRANSPORT, DE RUPTURE ET DE COALESCENCE DES GOUTTES. LA COLONNE EST REPRESENTEE PAR UNE SEQUENCE D'ETAGES AVEC DEBITS DE RETOUR PERMETTANT DE REPRESENTER UN ECOULEMENT DE TYPE PISTON-DISPERSION POUR LES DEUX PHASES. SUR CHAQUE ETAGE, LES EQUATIONS DE BILAN MATIERE, DE FLUX DE TRANSFERT ET D'EQUILIBRE THERMODYNAMIQUE SONT ETABLIES. LA COMPARAISON AVEC DES DONNEES EXPERIMENTALES MONTRE QUE LE MODELE EST CAPABLE DE PREDIRE AVEC PRECISION LE FONCTIONNEMENT D'UNE COLONNE D'EXTRACTION LIQUIDE-LIQUIDE. BIEN QUE L'ECRITURE DU MODELE SOIT TRES CENTREE SUR DES TRANSFERTS LIQUIDE-LIQUIDE, LA GENERALISATION A TOUT PROBLEME DIPHASIQUE PARAIT POSSIBLE

Commande prédictive d'une colonne d'extraction par solvant

Commande prédictive d'une colonne d'extraction par solvant PDF Author: Ahcène Moussaoui
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Pages : 215

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L'AUTOMATISATION ET LE CONTROLE DES COLONNES D'EXTRACTION LIQUIDE-LIQUIDE EST UN PROBLEME D'ACTUALITE. CES CONTACTEURS SONT DE PLUS EN PLUS EMPLOYES DANS DES SECTEURS INDUSTRIELS COMME LA CHIMIE FINE QUI UTILISE DES UNITES POLYVALENTES ET FLEXIBLES. OR, CES APPAREILS SONT CONNUS POUR ETRE DIFFICILES A CONTROLER, EN PARTICULIER A CAUSE DE LEUR COMPORTEMENT DYNAMIQUE FORTEMENT NON-LINEAIRE ET VARIABLE DANS LE TEMPS. DANS UN PREMIER CHAPITRE, UNE REVUE DES DIFFERENTES ETUDES CONCERNANT LA MODELISATION DU FONCTIONNEMENT DYNAMIQUE ET LA CONDUITE DES COLONNES PULSEES EST PRESENTEE. UNE DESCRIPTION DU MODELE DYNAMIQUE DE SIMULATION BASE SUR UN BILAN DE POPULATION DE GOUTTES Y EST DONNEE. ON PRESENTE ENSUITE DANS UN SECOND CHAPITRE LES TECHNIQUES EXPERIMENTALES UTILISEES AINSI QUE L'ETUDE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE LA COLONNE PILOTE. A PARTIR D'ETUDES ANTERIEURES, ON EST PARVENU A LA CONCLUSION QU'UNE POLITIQUE DE CONTROLE UNIQUE POUVAIT ETRE APPLIQUEE AUX COLONNES MECANIQUEMENT AGITEES, ET CELA QUEL QUE SOIT LE SYSTEME TERNAIRE UTILISE. IL A ETE DEMONTRE QU'UN REGIME OPTIMAL DE FONCTIONNEMENT EXISTE AU VOISINAGE DE L'ENGORGEMENT. L'ETAT D'ENGORGEMENT DE LA COLONNE PEUT ETRE CARACTERISE PAR L'APPARITION D'UN LIT DE GOUTTES AU NIVEAU DU DISTRIBUTEUR DE PHASE DISPERSEE. LE DEVELOPPEMENT D'UN TEL LIT PEUT ETRE SUIVI EN LIGNE PAR UN CAPTEUR APPROPRIE, PAR EXEMPLE A L'AIDE D'UNE SONDE CONDUCTIMETRIQUE DANS LE CAS D'UNE SOLUTION AQUEUSE CONTINUE, LA MESURE DE CONDUCTIVITE REVENANT ALORS A UNE MESURE DE RETENTION. A CHARGE DONNEE, LES CONDITIONS D'ENGORGEMENT PEUVENT ETRE ATTEINTES EN JOUANT SUR L'INTENSITE D'AGITATION. LE PILOTE ETUDIE EST UNE COLONNE PULSEE A PLATEAUX PERFORES, AVEC LE SYSTEME TERNAIRE EAU-ACETONE-TOLUENE. AINSI, LA STRATEGIE DE CONTROLE DE L'HYDRODYNAMIQUE DE LA COLONNE CONSISTE A MAINTENIR LA CONDUCTIVITE, DONC LA RETENTION, AU NIVEAU DU DISTRIBUTEUR A UNE VALEUR DE CONSIGNE DONNEE, (QUI CORRESPOND AU DEBUT D'ENGORGEMENT DE LA COLONNE) EN JOUANT SUR LA FREQUENCE DE PULSATION. CECI CONSTITUE LA PREMIERE BOUCLE DE CONTROLE. LES TROIS ALGORITHMES DE COMMANDE ADAPTATIVE ET PREDICTIVE QUI ONT ETE DEVELOPPES ET IMPLANTES, SONT PRESENTES DANS LE 3EME CHAPITRE: COMMANDE PREDICTIVE GENERALISEE, COMMANDE PREDICTIVE GENERALISEE AVEC MODELE DE REFERENCE SUR L'ETAT PARTIEL ET COMMANDE QUADRATIQUE GAUSSIENNE. EN PREMIER LIEU, ILS ONT ETE IMPLANTES DANS LE LOGICIEL DE SIMULATION DYNAMIQUE. LES RESULTATS ET UNE ETUDE DE SENSIBILITE DES DIFFERENTS PARAMETRES DE SYNTHESE DU REGULATEUR DES TROIS ALGORITHMES SONT PRESENTES DANS LE 4EME CHAPITRE. ENFIN, LES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS DEMONTRENT L'APTITUDE DE CE TYPE DE CONTROLEUR A ASSURER LE DEMARRAGE AUTOMATIQUE DE LA COLONNE

Controle en Ligne D'une Colonne Pulsée D'Extraction Liquide-Liquide

Controle en Ligne D'une Colonne Pulsée D'Extraction Liquide-Liquide PDF Author: Ousmane SYLL
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131534560
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Languages : fr
Pages : 228

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Le processus étudié dans ce livre repose sur l'emploi d'une colonne pulsée instrumentée par des techniques optiques afin de disposer d'outils non intrusifs pour qualifier les processus de transfert et l'hydrodynamique de la colonne. Le modèle expérimental choisi consiste à étudier le transfert de matière de l'acide acétique de la phase dispersée à la phase continue. Les transferts d'énergie et de matière caractérisés par le rapport S/V des gouttes sont corrélés avec les paramètres d'action afin d'interpréter le phénomène restrictif tels que le Hold-up et l'efficacité de séparation. L'étude du travail d'adhésion entre la goutte et la surface des plateaux indique que les variations des propriétés interfaciales sont fonction de la concentration et doit ètre prises en compte dans la corrélation du diamètre moyen. Nous avons utilisé des codes industriels Aspen afin d'établir le rôle de la tension de surface sur les codes de calcul et la convergence des modèles. Nous avons estimé la vitesse et le temps de séjour moyen sur chaque plateau par ADL en fonction de l'énergie transmise et à partir de ces résultats nous avons simulé sous Comsol l'écoulement de la colonne.

Étude et modélisation du comportement de la phase dispersée dans une colonne pulsée

Étude et modélisation du comportement de la phase dispersée dans une colonne pulsée PDF Author: Abdenour Amokrane
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Languages : fr
Pages : 35

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Simulation numérique de l'hydrodynamique et du mélange axial dans les colonnes d'extraction pulsées à garnissage disques-couronnes

Simulation numérique de l'hydrodynamique et du mélange axial dans les colonnes d'extraction pulsées à garnissage disques-couronnes PDF Author: Mohamed Seghai͏̈er Aoun Nabli
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Languages : fr
Pages : 156

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CETTE ETUDE EST UNE CONTRIBUTION A L'ETABLISSEMENT D'UNE PROCEDURE D'AIDE AU DIMENSIONNEMENT ET A L'EXTRAPOLATION DES COLONNES D'EXTRACTION PAR SOLVANT PULSEES MUNIES D'UN GARNISSAGE A DISQUES ET COURONNES. ELLE EST FONDEE SUR L'EXPLOITATION DE CODES DE CALCUL DE MECANIQUE DES FLUIDES. LA PREDETERMINATION A L'ECHELLE LOCALE DES STRUCTURES DE L'ECOULEMENT MONOPHASIQUE DOIT PERMETTRE D'UNE PART D'APPREHENDER LE COMPORTEMENT D'UNE PHASE DISPERSEE CIRCULANT A CONTRE COURANT DANS UN TEL CHAMP HYDRODYNAMIQUE ET D'AUTRE PART D'ETABLIR DES CORRELATIONS PERTINENTES ENTRE LES CARACTERISTIQUES GLOBALES DE FONCTIONNEMENT, TELLE QUE PERTE DE CHARGE OU MELANGE AXIAL, ET LES CONDITIONS OPERATOIRES ET LA GEOMETRIE DE LA COLONNE. L'ETUDE NUMERIQUE A PORTE SUR LA PREDICTION EN REGIME OSCILLANT DES GRANDEURS DE L'ECOULEMENT TURBULENT INSTATIONNAIRE (CHAMP MOYEN, ENERGIE CINETIQUE TURBULENTE, TAUX DE DISSIPATION TURBULENTE,) ET DE LA DISPERSION D'UN TRACEUR AU SEIN DE CET ECOULEMENT. C'EST AUSSI UN MOYEN D'ETABLIR DES DTS NUMERIQUES. LES EVOLUTIONS AU COURS DU TEMPS ET SUR UN CYCLE DE PULSATION DE L'ENSEMBLE DE CES PARAMETRES EN FONCTION DE L'AMPLITUDE ET DE LA FREQUENCE DE PULSATION, DE L' ESPACEMENT ENTRE DISQUE ET COURONNE, DE LA TRANSPARENCE DU GARNISSAGE SONT PRESENTEES ET DISCUTEES EN DETAIL. LES SIMULATIONS SONT EFFECTUEES A L'AIDE DU CODE DE CALCUL ESTET COUPLE A UN MODELE DE TURBULENCE -, POUR VINGT QUATRE COMBINAISONS DIFFERENTES DES PARAMETRES GEOMETRIQUES ET DE PULSATION. LES RESULTATS NUMERIQUES S'ACCORDENT BIEN AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX ISSUS DE LA LITTERATURE

Analyse du fonctionnement d'une colonne d'extraction à disques et couronnes

Analyse du fonctionnement d'une colonne d'extraction à disques et couronnes PDF Author: Hun-Hwee Park
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Languages : fr
Pages : 116

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MESURES DES RETENTIONS LOCALES PERMETTANT DE CARACTERISER LE COMPORTEMENT DE LA PHASE DISPERSEE DANS TOUTE LA PLAGE DE FONCTIONNEMENT, JUSQU'AU POINT D'ENGORGEMENT. MESURES DE DISTRIBUTION DES TEMPS DE SEJOUR DANS LA PHASE CONTINUE PERMETTANT DE COMPARER L'INTENSITE DU MELANGE AXIAL AVEC CELUI QUE L'ON OBTIENT DANS DES COLONNES PULSEES A PLATEAUX PERFORES. A PARTIR DE CES MESURES ON ESTIME LES CARACTERISTIQUES MOYENNES DE LA POPULATION DES GOUTTES. MESURE DES PROFILS DE CONCENTRATION DANS LES DEUX PHASES DE LA COLONNE; CES PROFILS, ETUDIES A L'AIDE DU MODELE DE MIYAUCHI, CONDUISENT A LA DETERMINATION DE DEUX NOMBRES DE PECLET ET D'UN NOMBRE D'UNITE DE TRANSFERT

Approche maxwell-stefan couplée à un modèle de population de gouttes pour la simulation dynamique d'une colonne pulsée d'extraction liquide-liquide

Approche maxwell-stefan couplée à un modèle de population de gouttes pour la simulation dynamique d'une colonne pulsée d'extraction liquide-liquide PDF Author: Jean Toutain
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Pages : 190

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UN NOUVEAU CODE DE CALCUL ETENDU A LA DYNAMIQUE A ETE DEVELOPPE POUR LA SIMULATION DU TRANSFERT DE MATIERE MULTI-CONSTITUANT EN COLONNE D'EXTRACTION LIQUIDE-LIQUIDE FONCTIONNANT A CONTRE-COURANT. CE SIMULATEUR EST CARACTERISE PAR LE COUPLAGE ENTRE UNE DESCRIPTION DETAILLEE DE L'HYDRODYNAMIQUE ET UN MODELE DE TRANSFERT BASE SUR L'APPROCHE MAXWELL-STEFAN. AINSI, LE TRANSFERT MULTI-CONSTITUANT ENTRE LES PHASES EST EXPRIME PAR DES EQUATIONS DE DIFFUSION TENANT COMPTE DE LA NON-IDEALITE DES LIQUIDES. L'INTERPHASE EST REPRESENTEE PAR UN DOUBLE-FILM ET L'EQUILIBRE A L'INTERFACE EST ADMIS. DES FACTEURS EMPIRIQUES TELS QUE LES EFFICACITES D'ETAGES VISANT A DECRIRE L'ECART A L'EQUILIBRE THERMODYNAMIQUE SONT AINSI ENTIEREMENT SUPPRIMES. SUR LE PLAN DE L'HYDRODYNAMIQUE, LA PHASE DISPERSEE EST REPRESENTEE A L'AIDE D'UN BILAN DE POPULATION DE GOUTTES, AFIN DE PRENDRE EN COMPTE LE CARACTERE POLYDISPERSE DE LA PHASE DISPERSEE. AINSI, LE MODELE REPOSE EXPLICITEMENT SUR LES MECANISMES FONDAMENTAUX DE TRANSPORT, DE RUPTURE ET DE COALESCENCE DE GOUTTES. L'EFFET MARANGONI RESULTANT DU TRANSFERT DE MATIERE EST EGALEMENT PRIS EN COMPTE, NOTAMMENT POUR LE PROCESSUS DE COALESCENCE. CE SIMULATEUR A ETE VALIDE SUR QUELQUES VALEURS EXPERIMENTALES ISSUES DE LA LITTERATURE ET EST CAPABLE DE DECRIRE AVEC PRECISION LE COMPORTEMENT D'UNE COLONNE D'EXTRACTION LIQUIDE-LIQUIDE. IL PERMET AINSI UNE ANALYSE DU COMPORTEMENT D'UNE COLONNE ET UNE INTERPRETATION DU COUPLAGE ENTRE TOUS LES PHENOMENES MIS EN JEU.

Extraction solide-liquide en colonne pulsée à disques et couronnes

Extraction solide-liquide en colonne pulsée à disques et couronnes PDF Author: Galaya Srisuwan
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LA SIMULATION PORTE SUR L'HYDRODYNAMIQUE DE LA PHASE DISPERSEE (RETENTION SOLIDE) DANS LA COLONNE AGITEE FONCTIONNANT A CONTRECOURANT POUR L'EXTRACTION DU TANIN A PARTIR D'ECORCES DE PALETUVIER. LA CONNAISSANCE DE LA VITESSE DE CHUTE DES PARTICULES ET DU COEFFICIENT DE MELANGE AXIAL EN FONCTION DES CONDITIONS OPERATOIRES PERMET DE SIMULER L'HYDRODYNAMIQUE A L'AIDE D'UN MODELE NE CONTENANT AUCUN PARAMETRE AJUSTABLE. L'INFLUENCE DU GARNISSAGE EST AUSSI ETUDIE AINSI QUE LE TRANSFERT DE MATIERE