Étude comparative de deux réacteurs catalytiques triphasés à co-courant descendant en présence de la réaction d'oxydation du dioxyde de soufre sur charbon actif

par Éliane Bezerra De Moraes Medeiros

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de André Zoulalian.

Soutenue en 1998

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    La recherche porte sur une comparaison de deux réacteurs triphasés, soit un réacteur classique du type trickle-bed, soit un réacteur constitué par l'association d'un venturi placé en amont d'un lit fixe (verlifix). Dans le trickle-bed, le contact gaz-liquide a lieu essentiellement au sein du lit fixe. En revanche, au niveau du réacteur verlifix une bonne partie du transfert gaz-liquide a lieu au sein du venturi. Après une étude hydrodynamique sommaire des deux réacteurs, on précise pour les deux réacteurs les caractéristiques globales de transfert gaz-liquide du distributeur du type arrosoir, du venturi et des deux réacteurs pour l'absorption de SO₂ dans une solution aqueuse à ph = 2. Pour les conditions opératoires étudiées, le transfert gaz-liquide au niveau du venturi est très supérieur à celui du distributeur du type arrosoir. Par suite, le transfert gaz-liquide du réacteur verlifix reste également supérieur à celui mesuré dans le trickle-bed. Les performances chimiques des deux réacteurs sont évaluées pour l'oxydation catalytique du SO₂ sur des particules de charbon actif. Le taux de transformation du SO₂ en acide sulfurique dans le réacteur verlifix est pour des conditions opératoires fixées, supérieures aux taux observés dans le trickle-bed. Une modélisation des réacteurs basée sur une cinétique apparente de la réaction mesurée en lit fixe noyé montre que l'accroissement des taux de conversion est dû non seulement aux valeurs plus élevées du transfert gaz-liquide mais aussi à celles du taux de mouillage des particules de charbon. Le venturi favorise le transfert gaz-liquide et uniformise probablement la distribution du liquide au sein du lit fixe. Il serait intéressant de confirmer l'intérêt du réacteur en l'appliquant à une transformation chimique ou les limitations de transfert gaz-liquide et liquide-solide seraient encore plus prononcées.

  • Titre traduit

    Comparison between two cocurrent gas liquid down flow fixed bed reactors application to the SO₂ oxidation on activated charcoal particles


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Informations

  • Détails : 1 vol. (158 p.)
  • Annexes : 136 réf.

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