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Mélange des milieux pâteux de rhéologie complexe. ThéorieArticle de référence | Réf : J3861 v1
Auteur(s) : Hervé DESPLANCHES, Jean-Louis CHEVALIER
Date de publication : 10 juin 1999
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2.1 Cuve avec mobile de proximité fonctionnant en discontinu
Déterminer les caractéristiques géométriques et opératoires de l’agitateur capable d’homogénéiser en 10 mn un milieu pâteux rhéofluidifiant viscoélastique dans un réacteur de 0,8 m3 et de le maintenir isotherme. Extrapolation de cette opération à un réacteur de 12 m3.
Propriétés du milieu pâteux à la température du procédé : ρ = 1 000 kg · m−3 ; λ = 0,6 W · m−1 · K−1 ; cp = 4 180 J · kg−1 · K−1 ; paramètres de Carreau (mesurés entre 0,1 et 100 s−1) η0 = 2 000 Pa · s (η∞ négligeable) ; n = 0,3 ; tBC = 9,47 s ; temps caractéristique de l’élasticité extrapolé à gradient nul
.
À la température de la paroi chemisée de la cuve ηop = 2 500 Pa · s
Le choix d’un double ruban hélicoïdal, particulièrement adapté pour les liquides élastiques, sera justifié a posteriori en comparant ses performances à celles d’une ancre marine, mobile plus traditionnel. Au demeurant, le mélange, comme le transfert de chaleur, étant déterminé par la capacité de circulation globale du mobile et par les vitesses locales engendrées dans l’entrefer, seul le ruban hélicoïdal permet de créer une puissante circulation verticale pariétale et une homogénéisation du cœur du liquide complexe. Sa géométrie, optimisée pour favoriser cette action, est la suivante : d = 0,95 D (D = H = 1 m pour la cuve pilote) ; l = 0,1 d ; p = d ; ha = d.
HAUT DE PAGE2.1.1 Calcul de la vitesse de rotation du ruban hélicoïdal
Elle est imposée...
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OPÉRATIONS UNITAIRES. GÉNIE DE LA RÉACTION CHIMIQUE
(1) - NAGATA (S.) - Mixing. Principles and applications. - 1975 John Wiley.
(2) - SCHILO (D.) - Leitungsbedarf von Tangentialrührern beim Rühren von nicht-Newtonschen, Flüsrigkerten. - Chemie Ing. Techn. 41 5 1969, p. 253-259.
(3) - SAWINSKY (J.), HAVAS (G.), DEAK (A.) - Power requirement of anchor and helical ribbon impellers for the case of agitating newtonian and pseudo-plastic liquids. - Chem. Eng. Sci. 31 1976 p. 507-509.
(4) - TAKAHASHI (K.), ARAI (S.), SAITO (S.) - Power correlation for anchor and helical ribbon impellers in highly viscous liquids. - J. Chem. Eng. Japan 13 2 1980 p. 147-150.
(5) - BAKKER (A.), GATES (L.E.) - Properly choose mechanical agitators for viscous liquids. - Chem. Eng. Progress (USA) December 1995 p. 25-34.
(6) - SHAMLOU-AYAZI (P.) - Heat transfer in mixing vessels at low...
RACINEUX (G.) - Rhéologie des pâtes minérales : cas du mélange TIO2 - HNO3 destiné à l'extrusion de supports de catalyseurs. - École normale supérieure de Cachan (1999).
HAUT DE PAGE2 Société d’ingénieur-conseil et de prédéveloppement en agitation et mélange
FMP (Fluid Mixing Processes) du BHRG (British Hydrodynamics Research Group).
E-mail : [email protected] web:http://www.bhrgroup.co.uk/
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