Mesures des pertes de pression et de la dispersion axiale dans les matelas fibreux : application au lavage des pâtes écrues en lits fixes épais

par Evelyne Mauret

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Maurice Renaud.

Soutenue en 1995

à Grenoble INPG .


  • Résumé

    Le but de ce travail est de préciser les principaux paramètres conditionnant l'efficacité du lavage des pâtes écrues par déplacement. Une étude bibliographique a permis de montrer que l'efficacité du lavage d'un matelas fibreux dépendait essentiellement de sa consistance, de son épaisseur et de son état de structuration. L'état de structuration, lié à la floculation des fibres, ayant été peu étudié, nous nous sommes intéressés plus particulièrement à son influence. Des mesures de pertes de charge ont été effectuées pour évaluer la dégradation d'énergie subie par un fluide traversant un lit de fibres de viscose ou de pâte kraft écrue de résineux. La modélisation de ces pertes de pression à partir du modèle capillaire de Comiti et Renaud a montré les limites d'application de l'approche géométrique pour des matelas fibreux de porosités supérieures à 0,7. Un modèle particulaire fondé sur la notion d'écoulement autour d'objets immergés a donc été développé. Ce modèle représente précisément les pertes de pression dans les matelas fibreux pour des porosités supérieures à 0,84, quelle que soit la nature de l'écoulement: régime laminaire linéaire et non linéaire. En régime laminaire linéaire, il est applicable aux porosités supérieures à 0,69. Pour évaluer l'efficacité du lavage, des mesures de dispersion axiale d'un traceur ont été effectuées. Les résultats obtenus pour des lits de fibres de viscose ont souligné la spécificité du matelas fibreux. Ce sont des milieux très dispersifs pour lesquels la dispersion axiale se produit à une échelle très supérieure à celle de la particule. Les mesures effectuées sur des lits de pâte kraft écrue ainsi qu'une synthèse bibliographique ont permis de mieux cerner l'effet de l'état de structuration. A FAIBLE CONSISTANCE, LA PRESENCE DE FLOCS ENTRAINE UNE DIMINUTION DE L'EFFICACITE. A FORTE CONSISTANCE, LE PHENOMENE INVERSE EST CONSTATE. POUR LA PATE DEFLOCULEE, LA PERTE DE CHARGE SUBIE PAR LE FLUIDE EST TELLE QU'IL Y A CREATION DE PASSAGES PREFERENTIELS. LA PRESENCE DE FLOCS, ENTRAINANT UNE AUGMENTATION DE LA PERMEABILITE, REDUIT CES PASSAGES PREFERENTIELS ET LE PHENOMENE DE DISPERSION. LA LIMITE ENTRE CES DEUX ZONES CORRESPOND A UNE CONSISTANCE VOISINE DE 10%. CES DIFFERENCES CONFIRMENT, A POSTERIORI, LES DIFFERENCES OBSERVEES DANS LA CONDUITE DES LAVEURS INDUSTRIELS. CETTE IDENTIFICATION DES PHENOMENES MIS EN JEU DOIT PERMETTRE DE FIXER ULTERIEUREMENT LES CONDITIONS OPTIMALES POUR CHAQUE TYPE DE LAVEUR ET DE PATE TRAITEE

  • Titre traduit

    Measurements of pressure drops and axial mixing in fibrous beds. Application to displacement washing of brownstock fixed beds


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  • Détails : 1 vol. (296 p.)
  • Annexes : 169 REF.

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