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Etude du comportement d'un solide en suspension dans une solution concentrée au voisinage de la saturation en réacteur agité
Résumé
The behavior of NH4Cl crystals suspension in a stirred tank is studied by means of in situ conductivity and turbidity measurements. Three methods of crystallization have been investigated: Crystallization by cooling, by salting out, by shared ions effects (chloride ion from HCl or KCl addition). NH4Cl crystallization induced by KCl addition have been mastly studied. The formed ammonium chloride crystals are like fractal agglomerates, containing primary particles of diameter 5µm. Their size is correlated to Kolmogorov scale. The crystallization model involves a slow nucleation step followed by fast growth and agglomeration. The agglomerate morphology is taken into account by introduction of fractal dimension found equal to 2.2.
Ce travail a porté sur l'étude, par mesure en continu et in situ de la conductivité et de la turbidité, du comportement d'une suspension de cristaux de chlorure d'ammonium en réacteur agité. Trois voies de cristallisation ont été abordées : La cristallisation par refroidissement, par relargage par solvant et par effets d'ions communs (ion chlorure apporte par addition de HCl ou KCl). Nous nous sommes principalement intéressés à la cristallisation du chlorure d'ammonium par ajout de KCl. Les cristaux de NH4Cl obtenus sont des agglomérats, constitués de particules primaires de diamètre 5 µm, dont la taille est corrélée à l'échelle de Kolmogorov. Une modélisation est proposée faisant intervenir un mécanisme de germination limitant suivi d'un processus de croissance et d'agglomération instantané. La morphologie des agglomérats est prise en compte par l'introduction de leur dimension fractale trouvée égale à 2,2.