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RÉSUMÉ
L’agitation des systèmes diphasiques concerne dans cet article les systèmes à deux phases pour lesquels la phase continue est constituée d’un liquide,la seconde phase pouvant être un solide divisé, ou du gaz, ou encore un liquide immiscible. La cuve est agitée pour une large majorité des applications industrielles. Les éléments de choix des technologies sont présentés, en particulier les agitateurs et la façon des les implanter dans la cuve. Les principaux phénomènes physiques sont exposés, afin de donner des éléments de compréhension à l’utilisateur, souvent confronté à des difficultés d’appréhension de ces systèmes complexes. Quelques relations permettant des calculs prédictifs des performances sont proposées.
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Martine POUX : Ingénieur ENSCT, Docteur de l'INPT, HDR, Ingénieur de recherche à l'INP de Toulouse - Laboratoire de génie chimique INPT/UPS/CNRS, École nationale supérieure des Ingénieurs en arts chimiques et technologiques, Toulouse (ENSIACET)
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Catherine XUEREB : Ingénieur ENSIGC, Docteur de l'INPT, HDR, directrice de recherche au CNRS - Laboratoire de Génie Chimique INPT/UPS/CNRS, École nationale supérieure des Ingénieurs en arts chimiques et technologiques, Toulouse (ENSIACET)
INTRODUCTION
La cuve agitée reste l'appareil le plus utilisé pour assurer le mélange de phases non miscibles. Les applications industrielles sont très largement diversifiées, couvrant tous les secteurs de production, et surtout une gamme de taille d'installations pouvant aller de quelques litres à 1 ou 2 milliers de mètres cubes.
Néanmoins les principes de base, les phénomènes qui contrôlent l'opération, sont les mêmes, que l'on travaille dans le secteur de l'agroalimentaire ou de la chimie, de la pharmacie et cosmétique ou des peintures…
Le point commun aux systèmes multiphasiques est la complexité du rôle de l'agitation. Dans le cas de systèmes diphasiques dont une phase au moins est liquide, la seconde phase est dispersée dans ce liquide, généralement sous la forme de bulles, de gouttes ou de particules. Dans les systèmes simples monophasiques, le ou les agitateurs ont classiquement pour mission de conférer une bonne homogénéité au système, si possible rapidement et à moindre coût énergétique. En système diphasique, l'agitateur va en plus contrôler certaines caractéristiques de la seconde phase, notamment les circulations auxquelles elle sera soumise, voire les propriétés de la dispersion (taille, distribution…).
Lors de ces opérations, on recherche soit un état final physique du système, soit une performance en transfert de matière, avec ou sans réaction chimique. Il convient dans chaque situation que l'utilisateur définisse bien ses priorités, car il n'est pas possible de définir un système qui soit optimal à tous points de vue (rapidité d'obtention d'une dispersion, coût énergétique, degré d'homogénéité, performances de transfert, etc.). Dans tous les cas, le choix des modèles d'agitateurs et leur installation dans la cuve reste un élément majeur de réussite du procédé. Ce n'est qu'après cette première étape qu'il est possible de bien travailler sur les paramètres de fonctionnement.
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MOTS-CLÉS
Dispersion Suspension Mélange Cosmétique métallurgie chimie Agroalimentaire Pharmacie Agitateur Cuve agitée
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Agitation des systèmes gaz-liquide
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BIBLIOGRAPHIE
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1 Organizations – Federations – Associations
• Institut technologique français – FCBA (Forêt cellulose bois-construction ameublement/forestry, pulp and paper, wood construction, and furniture) – Bordeaux http://www.fcba.fr
• Syndicat français des colles et adhésifs/French trade union of adhesives and glues – Paris http://www.sfca.fr
• Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgard (MPA Stuttgard, Otto-Graf-Institut (FMPA)) http://www.mpa.uni-stuttgart.de/
• Union des industries des panneaux de process, syndicat professionnel des fabricants de panneaux à base de bois, panneaux de type panneaux de particules, panneaux de fibers (fibers dures, MDF et fibers isolantes), d"OSB http://www.sfcauipp.fr
• Syndicat national des constructeurs de charpentes en bois lamellé collé/National Union of constructors of structural glued laminated wood (SNCCBLC) http://www.glulam.org
• Union française des fabricants et entrepreneurs de parquets/French Union of flooring manufacturers and entrepreneurs (UFFEP) http://www.uffep.org
• Union des fabricants de menuiserie extérieure/Union of manufacturers of exterior carpentry (UFME) http://www.UFME.fr
• Association des écrans routiers en bois/Association of wooden road screens (AREBOIS) http://www.batibois.org
• Fédération de l"industrie bois...
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QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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