Mesures des pertes de pression et de la dispersion axiale dans les matelas fibreux. Application au lavage des pates ecrues en lit fixe

par Evelyne Mauret

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de M. RENAUD.

Soutenue en 1995

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    Le but de ce travail est de preciser les principaux parametres conditionnant l'efficacite du lavage des pates ecrues par deplacement. Une etude bibliographique a permis de montrer que l'efficacite du lavage d'un matelas fibreux dependait essentiellement de sa consistance, de son epaisseur et de son etat de structuration. L'etat de structuration, lie a la floculation des fibres, ayant ete peu etudie, nous nous sommes interesses plus particulierement a son influence. Des mesures de pertes de charge ont ete effectuees pour evaluer la degradation d'energie subie par un fluide traversant un lit de fibres de viscose ou de pate kraft ecrue de resineux. La modelisation de ces pertes de pression a partir du modele capillaire de comiti et renaud a montre les limites d'application de l'approche geometrique pour des matelas fibreux de porosites superieures a 0,7. Un modele particulaire fonde sur la notion d'ecoulement autour d'objets immerges a donc ete developpe. Ce modele represente precisement les pertes de pression dans les matelas fibreux pour des porosites superieures a 0,84, quelle que soit la nature de l'ecoulement: regime laminaire lineaire et non lineaire. En regime laminaire lineaire, il est applicable aux porosites superieures a 0,69. Pour evaluer l'efficacite du lavage, des mesures de dispersion axiale d'un traceur ont ete effectuees. Les resultats obtenus pour des lits de fibres de viscose ont souligne la specificite du matelas fibreux. Ce sont des milieux tres dispersifs pour lesquels la dispersion axiale se produit a une echelle tres superieure a celle de la particule. Les mesures effectuees sur des lits de pate kraft ecrue ainsi qu'une synthese bibliographique ont permis de mieux cerner l'effet de l'etat 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


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  • Détails : 296 P.
  • Annexes : 169 REF.

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