Analyse spatio-temporelle des phénomènes hydrodynamiques et de transfert de matière au sein d'un réacteur à lit fixe opérant en écoulement monophasique de liquide ou en co-courant vers le bas de gaz et de liquide : mise en œuvre de la technique des microsondes électrochimiques

par Sabine Rode

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Alain Storck.

Soutenue en 1992

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    L'utilisation de la technique des microsondes électrochimiques sur la paroi d'un lit fixe fonctionnant à écoulement monophasique de liquide ou a co-courant vers le bas de gaz et de liquide, permet d'étudier l'hydrodynamique des écoulements et les mécanismes de transfert de matière liquide-solide. En admettant l'existence d'une couche limite hydrodynamique à proximité de l'interface liquide-solide, le signal délivré par les microsondes peut être en effet relie au gradient pariétal de vitesse et au frottement local liquide-solide. En écoulement monophasique de liquide, nous avons mis en évidence la transition entre un écoulement très stable et un écoulement à caractère aléatoire prononcé. Dans l'écoulement à caractère aléatoire nous avons observé la présence d'agrégats de liquide dont la taille est comparable à la taille des interstices. Le mécanisme de transfert de matière liquide-solide semble être intermédiaire entre un mécanisme laminaire et un mécanisme turbulent. En co-courant vers le bas de gaz et de liquide, la technique des microsondes permet l'étude du mouillage local de la paroi ainsi que la détermination expérimentale des limites entre les différents régimes d'écoulement rencontrés. En régime à bulles dispersées l'écoulement pariétal est très instable, ce qui semble être du aux bulles de gaz se déplaçant par des à-coups de pression et accrochant le liquide, en écoulement visqueux. Le mécanisme de transfert de matière liquide-solide semble laminaire. Un bilan macroscopique d'énergie mécanique montre que l'énergie transmise par le gaz au liquide est essentiellement de l'énergie fluctuante, inefficace dans un processus de transfert de matière laminaire

  • Titre traduit

    Space-time analysis of hydrodynamics and liquid-solid mass transfer in a fixed-bed reactor operating either in single-phase liquid flow or in gas-liquid downflow : use of electrochemical probes


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  • Annexes : 134 réf.

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