Etude des propriétés électrostatiques des poudres en relation avec leur propriétés comportementales : mise au point, modélisation et interprétation des tests de mesure

Study of powders electrostatics properties in relation with its behavior properties : development, modeling, interpretation of measurement tests

• Auteur / Autrice : Adoum Traore Ndama
• Direction : Pierre Guigon, Khashayar Saleh
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés industriels et développement durable
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électrostatique

Poudres

Mots clés libres

Triboélectrique

Résumé

La prise de charge électrostatique des poudres joue un rôle indéniable lors de leur mise en œuvre dans les procédés industriels. Mauvaise coulabilité, baisse de rendement, altération de la qualité du produit, sécurité des procédés (explosion, abrasion des conduites)… sont autant de problèmes dont la résolution nécessite une connaissance solide des différents mécanismes d’électrification mis en jeu. Si les principes physiques régissant le comportement électrostatique des milieux continus, solides ou liquides sont bien établis depuis longtemps, l’aptitude à l’électrisation des matériaux divisés (par exemple, poudres et suspensions) est encore très mal connue. Ce travail vise à une meilleure compréhension des phénomènes d’électrisation des poudres par la mise en place de moyens adaptés. Le travail s’est orienté vers deux axes. Le développement de techniques pour la caractérisation des propriétés électriques intrinsèques de poudre et l’élaboration d’un dispositif expérimental pour la mesure de charge des poudres lors du transport pneumatique. Le travail a également permis de mettre en évidence l’influence des paramètres prédominant le processus de tribo-électrification comme par exemple la taille, la forme, la vitesse d’entraînement des particules, la nature des parois. Enfin, un modèle permettant de prédire la variation de charge lors des contacts particule-paroi sur transport pneumatique a été établi et validé par les résultats expérimentaux.

Taking charge electrostatic of powder plays a significant role in their implementation in industrial processes. Poor flowability, reduced performance, impaired quality of product, process safety (explosion, abrasion lines)… are problems whose resolution requires a better understanding of the mechanisms occurring during the tribocharging. If the physical principles governing the behavior of continuum electrostatics, solids or liquides are well established, the suitability for electrification of dispersed materials (eg, powders and suspensions) is still poorly understood. This work aims to a better understanding of electrical phenomena of powders by establishing a reliable tool for its determination. The word focused on two axes : develpment of techniques for the characterization of intrinsic electrical property of powders and the development of an experimental device for tribocharging assessment. The work also allowed to compare several parameters that influence the charge generated in flowing such as size, shape, velocity of particles, nature of powders and walls. Finally, it a moded for predicting charge variation during particle-wall contacts in pneumatic conveying was established and validated.