Academic literature on the topic 'Colonne garnissage'

Ce travail a pour but d'une part, d'analyser les mesures provenant des capteurs de pression installes sur une colonne pulsee d'extraction liquide-liquide et d'autre part, d'ameliorer la comprehension de son comportement hydraulique. Ainsi, la premiere partie est consacree a l'etude des mesures de pression differentielle moyennes relevees sur le fut d'une colonne pulsee. L'influence des debits des phases, des conditions de pulsation et du taux de retention sur ces mesures est prise en compte dans une modelisation simplifiee du signal de pression. La seconde partie aborde la simulation du comportement de la phase dispersee. Un bilan sur la population de gouttes, qui tient compte des phenomenes de transport, de rupture et de coalescence, permet de determiner la distribution en taille des gouttes et la retention en tout point de la colonne. Les caracteres specifiques du systeme de pulsation pneumatique sont introduits dans ce modele lors du calcul des differents termes (transport, rupture et coalescence). La comparaison entre les resultats experimentaux et les simulations obtenues avec les memes conditions operatoires permet de tester la validite des modeles proposes

L'automatisation et le controle des colonnes d'extraction liquide-liquide est un probleme d'actualite. Ces contacteurs sont de plus en plus employes dans des secteurs industriels comme la chimie fine qui utilise des unites polyvalentes et flexibles. Or, ces appareils sont connus pour etre difficiles a controler, en particulier a cause de leur comportement dynamique fortement non-lineaire et variable dans le temps. Dans un premier chapitre, une revue des differentes etudes concernant la modelisation du fonctionnement dynamique et la conduite des colonnes pulsees est presentee. Une description du modele dynamique de simulation base sur un bilan de population de gouttes y est donnee. On presente ensuite dans un second chapitre les techniques experimentales utilisees ainsi que l'etude du comportement dynamique de la colonne pilote. A partir d'etudes anterieures, on est parvenu a la conclusion qu'une politique de controle unique pouvait etre appliquee aux colonnes mecaniquement agitees, et cela quel que soit le systeme ternaire utilise. Il a ete demontre qu'un regime optimal de fonctionnement existe au voisinage de l'engorgement. L'etat d'engorgement de la colonne peut etre caracterise par l'apparition d'un lit de gouttes au niveau du distributeur de phase dispersee. Le developpement d'un tel lit peut etre suivi en ligne par un capteur approprie, par exemple a l'aide d'une sonde conductimetrique dans le cas d'une solution aqueuse continue, la mesure de conductivite revenant alors a une mesure de retention. A charge donnee, les conditions d'engorgement peuvent etre atteintes en jouant sur l'intensite d'agitation. Le pilote etudie est une colonne pulsee a plateaux perfores, avec le systeme ternaire eau-acetone-toluene. Ainsi, la strategie de controle de l'hydrodynamique de la colonne consiste a maintenir la conductivite, donc la retention, au niveau du distributeur a une valeur de consigne donnee, (qui correspond au debut d'engorgement de la colonne) en jouant sur la frequence de pulsation. Ceci constitue la premiere boucle de controle. Les trois algorithmes de commande adaptative et predictive qui ont ete developpes et implantes, sont presentes dans le 3eme chapitre: commande predictive generalisee, commande predictive generalisee avec modele de reference sur l'etat partiel et commande quadratique gaussienne. En premier lieu, ils ont ete implantes dans le logiciel de simulation dynamique. Les resultats et une etude de sensibilite des differents parametres de synthese du regulateur des trois algorithmes sont presentes dans le 4eme chapitre. Enfin, les resultats experimentaux obtenus demontrent l'aptitude de ce type de controleur a assurer le demarrage automatique de la colonne

L'objectif de la these est d'examiner l'influence de la mouillabilite du garnissage sur l'hydrodynamique d'une colonne d'extraction liquide-liquide. On dispose d'un banc d'essais, comprenant une colonne pilote pulsee, garnie de disques tronques, dont le materiau peut etre soit de l'acier inoxydable, soit de l'uranus, soit du teflon. On est ainsi confronte a 3 types de comportement, respectivement: hydrophile, intermediaire, hydrophobe. Une campagne d'experiences, systematiquement en phase aqueuse continue a ete menee dans chacun des cas en faisant varier les charges (debits specifiques de phase dispersee et de phase continue) ainsi que l'intensite de pulsation. Pour chaque essai, on dispose de la retention globale, par mesure du poids de colonne, et de la distribution en tailles de gouttes en milieu de colonne, par prelevement dans un capillaire et detection a l'aide de cellules photoelectriques. Des lors que les garnissages ont tendance a etre mouilles par la phase organique dispersee, on assiste a une modification sensible de l'hydrodynamique de la colonne: diminution de retention, augmentation des tailles de gouttes, deplacement des conditions d'engorgement sur le plan de la simulation, on a mis en place dans l'outil bilan de population une loi de mouillage, dans laquelle on decrit un taux d'adhesion des gouttes sur les disques et un taux de relargage du film ainsi depose. Par identification des parametres de mouillage, on retrouve bien les tendances experimentales et on propose une explication des mecanismes observes

Ce travail a pour objectif, la determination de la friction exercee sur une particule spherique placee dans une colonne a bulles et dans un lit fluidise triphasique. En ecoulement monophasique, nous avons valide la methode electrochimique comme moyen de mesure du gradient parietal de vitesse sur une sphere. En colonne a bulles, par rapport a l'ecoulement monophasique du liquide, l'injection de gaz meme a faible debit provoque une tres grande augmentation de la friction qui tend a se stabiliser a forts debits. En lit fluidise, l'effet du gaz est moins net et depend de l'effet coalesceur ou dispersif du solide fluidise sur le bullage. Dans tous les cas la friction est repartie sur l'hemisphere amont et manifeste de tres fortes fluctuations liees au passage des bulles. Une presentation en spectres et histogrammes a ete retenue pour quantifier ces phenomenes discontinus. Une etude plus detaillee de l'effet d'un train de bulles calibrees a mis en evidence, a debit gazeux donne, l'effet preponderant du diametre des bulles par rapport a leur frequence. La possibilite de mesure de taille de bulles par cette methode electrochimique est discutee

Le present travail a pour but principal l'etude du transfert de matiere en fonction de la pression dans le domaine de 1 a 12 10#5pa. Si de nombreux travaux rapportes dans la litterature sont consacres a l'absorption des systemes gaz-liquide avec reaction chimique a pression atmospherique, les travaux concernant l'influence de la pression sont tres rares et dans certains cas inexistants. Par la methode d'absorption gaz-liquide avec reaction chimique nous avons determine l'influence de la pression sur l'aire interfaciale a et sur le coefficient de transfert de matiere k#la dans une colonne a garnissage en vrac fonctionnant a contre-courant. Nous avons aussi etudie l'influence du systeme gaz-liquide sur l'aire interfaciale, polemique regulierement entretenue dans la litterature. Les etudes cinetiques des systemes chimiques: co#2/na#2co#3-nahco#3, o#2/na#2so#3 et o#2/cucl ont ete effectuees dans une colonne a bulles gazosiphon a surface d'echange gaz-liquide connue. Cette surface a ete determinee par une methode photographique. En conclusion nos resultats obtenus sur une colonne a garnissage montrent que a diminue quand la pression augmente et que k#l est peu influence par la pression. Les differences constatees quand on change de systeme chimique ne peuvent s'expliquer que par les proprietes physiques des systemes

L'émergence des bioraffineries dans le paysage industriel français a mis en évidence l’enjeu majeur que constitue la récupération de produits d’intérêt dans les moûts fermentaires, produits tels que, par exemple, les acides carboxyliques. Les procédés de purification classiques telle que la distillation ou l'extraction par solvant présentent des inconvénients qui pourraient être évités par l’utilisation de procédés alternatifs tels que le fractionnement au dioxyde de carbone supercritique (scCO2). Le ScCO2 a déjà été proposé pour la purification de mélanges eau/alcool mais rarement pour celle d’acides organiques. La récupération d'acide acétique (AA) à partir de solutions aqueuses diluées à l'aide d'une colonne en continu à contre-courant avec du scCO2 a été étudiée expérimentalement à l'échelle laboratoire et comparée à une simulation basée sur un modèle d’équilibre et à une simulation utilisant un modèle de non-équilibre. Expérimentalement, les performances se sont avérées faibles par rapport à celles des procédés conventionnels. Cela est principalement lié à la faible valeur du coefficient de partage de l'AA entre le CO2 et l'eau. Le comportement thermodynamique du système AA-CO2-H2O a été étudié avec deux modèles thermodynamiques différents et l’étude a révélé une limitation thermodynamique de la séparation et que seul l'utilisation d’un reflux d'extrait pouvait permettre une augmentation significative des performances de séparation. Les performances de cette configuration avec reflux ont été évaluées par simulation en utilisant le logiciel commercial Prosim Plus, où la colonne est décrite comme un ensemble d'étages théoriques. Enfin, le coût énergétique du procédé de fractionnement avec reflux a été étudié et comparé à celui de la distillation et les deux procédés sont très comparables d’un point de vue énergétique. Cette étude de la récupération de l’acide acétique, un composé modèle dans notre cas, a permis d’évaluer l’intérêt de ce procédé alternatif, le fractionnement supercritique en continu, pour la récupération de composés peu solubles dans le CO2 et très dilués dans l’eau, représentatifs des molécules obtenues par fermentation
The emergence of biorefineries in the French industrial map has highlighted the major challenge of the recovery of products of interest from fermentation broth, products such as, for example, carboxylic acids. Conventional purification processes like distillation or solvent extraction present drawbacks that could be alleviated by using alternative processes such as supercritical carbon dioxide (scCO2) fractionation. ScCO2 fractionation was already proposed for purification of aqueous alcohol mixtures, but rarely for recovery of organic acids. Recovery of acetic acid (AA), here chosen as a model compound, from dilute aqueous solutions using a scCO2 continuous countercurrent packed column was experimentally studied at laboratory scale. Results were compared with modelling based on theoretical stage concept and modelling using a so-called ratebased model. Experimentally, separation performance proved to be low, compared to those of conventional processes and this is mainly due to the low value of the partition coefficient of AA between CO2 and water. Thermodynamic behavior of the system was studied using two different thermodynamic models and for such systems, a thermodynamic limitation was revealed, and in this case, use of reflux of extract would allow a significant increase of the extract composition. Performance of this configuration with reflux was assessed by using the commercial software Prosim Plus, where the column is described as a set of theoretical stages. Moreover, the energy cost of the fractionation process with extract reflux was evaluated and compared to the distillation one. The two processes proved to be very comparable from an energy point of view. From the analysis of the recovery of this model constituent, the interest of this continuous fractionation process for the recovery of poorly CO2 soluble compounds, from dilute aqueous solutions, a configuration representative of fermentation mixtures, has been evaluated

Ce travail a pour objet de mettre au point un procede de traitement de gaz charge en cov du type cetones, halogenes et aromatiques par lavage physico-chimique. L'orientation dans le choix d'une solution de lavage est realisee par une etude comparative du transfert des cov dans differents solvants. Il ressort de cette etude que c'est le polyethylene glycol 400 (peg 400) pur qui presente globalement les meilleures performances. Un procede de regeneration par distillation de ce solvant est mis au point. Les performances du peg sont testees dans une colonne garnie et dans une tour vide a atomisation. L'etude de l'elimination des cov en colonne garnie est menee sur deux types de garnissages modernes (anneaux hiflow, durapack) et deux solutions de lavage (eau, peg). Le comportement hydrodynamique de ces systemes triphasiques est examine. L'analyse des performances des procedes a montre que la nature du garnissage n'a, dans le cas du peg, pas d'effet significatif sur l'absorption des polluants dans le peg, contrairement au cas de l'eau. L'etude de l'elimination des cov par pulverisation est menee dans une tour vide. Un atomiseur fonctionnant par effet venturi est employe. Un modele numerique est utilise pour simuler le transfert de masse d'un polluant gazeux dans les gouttes de liquide. L'influence des conditions de fonctionnement de l'atomiseur sur l'efficacite du systeme est examinee. Une etude comparative entre les deux types d'absorbeurs a montre qu'en terme d'efficacite de transfert des polluants dans le peg, la tour a atomisation est le contacteur le mieux adapte

La simulation porte sur l'hydrodynamique de la phase dispersee (retention solide) dans la colonne agitee fonctionnant a contrecourant pour l'extraction du tanin a partir d'ecorces de paletuvier. La connaissance de la vitesse de chute des particules et du coefficient de melange axial en fonction des conditions operatoires permet de simuler l'hydrodynamique a l'aide d'un modele ne contenant aucun parametre ajustable. L'influence du garnissage est aussi etudie ainsi que le transfert de matiere