Caractérisation et mise en oeuvre de réacteurs catalytiques triphasiques micro-structurés

par Bruno Fumey

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Claude de Bellefon.

Soutenue en 2008

à Lyon 1 .


  • Résumé

    L'étude des réacteurs micro-structurés est une thématique d'actualité. Ici, nous nous sommes focalisés sur des réactions catalytiques polyphasiques mettant en oeuvre un catalyseur solide, à travers trois réacteurs. Le premier réacteur étudié est un contacteur à film. L'étude de l'hydrodynamique indique un comportement de type piston (Pe > 760). Le coefficient de transfert de matière a été déterminé par la mise en oeuvre d'une réaction catalytique et vaut 2,0 s-1. Ce réacteur a été mis en oeuvre pour du criblage de conditions opératoires et pour une étude cinétique. Le deuxième réacteur étudié est un réacteur à film tombant. Le coefficient global de transfert de chaleur dans ce réacteur est d'environ 3500 W/m². K. Compte tenu du faible volume réactionnel et de la très forte surface spécifique de transfert, l'énergie dégagée par l'hydrogénation du nitrobenzène est trop faible pour être mesure. Enfin, le dernier réacteur étudié est un prototype de lit fixe. Les études de l'hydrodynamique indique un court-circuit très important par les cotés du réacteur. L'étude du transfert de matière confirme cette conclusion, ce qui conduit à un faible coefficient de transfert ( < KLa'> ~ 0,3 s-1). Le coefficient global de transfert de chaleur en lit fixe est de l'ordre de 800 W/m². K. Quelques essais de mise en oeuvre ont été conduit dans ce réacteur, sans succès

  • Titre traduit

    Characterisation and use of catalytic triphasic micro-structured reactors


  • Résumé

    The study of micro- structured reactors is an actual issue. In this study, focus have been made on polyphasic catalytic reactions including a solid catalyst. This study is based on three micro-structured reactors. The first reactor is a film contactor. The study of its hydrodynamic show that this reactor could be considered as a plug-flow (Pe > 760). Mass transfer coefficient has been determined with a catalytic reaction and is equal to 2. 0 S-1. This contactor has been used for operating condition screening and also for kinetic measurements. The second reactor is a falling film micro-structured one. The global heat transfer coefficient is about 3500 W /m². K. Due to the very small reaction volume and to the high specific transfer area, no heat measurement could be done during the hydrogenation of nitobenzene. The last reactor is a fixed bed prototype. Hydrodynamic studies have shown important by-pass of the catalyst. The mass transfer study has confirmed the by-pass and the mass transfer coefficient is low for this type of reactor ( < KLa'> ~ 0,3 s-1). The global heat transfer coefficient is about 800 W/m². K. Some experiments have been carried in this reactor, but with no success.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (180 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 157-170

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  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : T50/210/2008/274
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