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Auteur(s)
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Hervé DESPLANCHES : Ingénieur de l’École supérieure de chimie de Marseille - Docteur ès Sciences - Professeur de génie des procédés à l’ENSSPICAM (École Nationale Supérieure de Synthèses, de Procédés et d’Ingénierie Chimiques d’Aix-Marseille)
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Jean-Louis CHEVALIER : Ingénieur de l’École supérieure de chimie de Marseille - Docteur ès Sciences - Professeur Émérite de génie des procédés à l’ENSSPICAM
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les principaux types de mélangeurs sont décrits dans le premier paragraphe : en premier lieu, les discontinus sans revenir sur les cuves agitées par mobiles de proximité déjà décrites dans la partie théorique , puis les continus, notamment les appareils statiques pour lesquels certaines corrélations de performance sont disponibles. Dans le deuxième paragraphe, deux exemples de calculs numériques de mélangeurs sont présentés : le premier concerne un réacteur équipé d’un mobile hélicoïdal, système pour lequel les nombreuses informations scientifiques publiées sont utilisées et critiquées ; dans le second cas, il s’agit de mélangeurs statiques continus pour lesquels on ne dispose que des corrélations fournies par les équipementiers. Dans le dernier paragraphe sont rassemblées quelques notions concernant l’environnement du mélangeur : alimentation, vidange et aspects sécurité.
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Exemples de calculs d’installations de mélangeArticle inclus dans l'offre
"Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique"
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1. Principaux types d’appareillages
Les exigences des procédés, comprenant des opérations difficiles et devant aboutir à de nouveaux produits de rhéologie non classique à propriétés d’usage imposées, ont conduit les équipementiers à proposer des mobiles ou des systèmes compacts d’agitation-mélange de plus en plus complexes à fonctions multiples ou concernant des secteurs industriels particuliers.
Ces appareillages spécifiques n’ont pas fait l’objet de publications scientifiques nombreuses que l’on peut confronter comme dans le cas des agitateurs de proximité analysés dans la partie théorique . Aussi est-il difficile de comparer leurs performances selon des critères objectifs car on ne dispose souvent que des brochures technico-commerciales des fabricants. Sont distingués arbitrairement les mélangeurs discontinus, généralement verticaux, des systèmes horizontaux fonctionnant en ligne.
1.1 Mélangeurs en discontinu
En dehors des agitateurs de proximité présentés dans la première partie (figure 1), d’autres mélangeurs s’apparentent encore aux appareils de type cuve agitée et sont utilisables tant que la viscosité effective reste inférieure à quelques milliers de Pa · s. Les milieux pâteux inhibant le transfert de quantité de mouvement, notamment quand ils sont rhéofluidifiants et/ou viscoélastiques, ces systèmes tentent de pallier ces défauts en agitant les zones pariétales (proches de la paroi) et le cœur de la cuve.
Ainsi, plusieurs fabricants proposent des mobiles de forme plus ou moins compliquée − du type pales ou ancres modifiées − brassant l’ensemble du liquide (agitateurs -grilles, -herses ou -barrières dont les pièces verticales peuvent aussi être fixes puisqu’il ne s’agit que de bloquer le mouvement tangentiel, figure 2).
On peut toutefois se demander s’il n’est pas plus rationnel d’utiliser, si...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - NAGATA (S.) - Mixing. Principles and applications. - 1975 John Wiley.
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(2) - SCHILO (D.) - Leitungsbedarf von Tangentialrührern beim Rühren von nicht-Newtonschen, Flüsrigkerten. - Chemie Ing. Techn. 41 5 1969, p. 253-259.
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(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.
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(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.
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-
(6) - SHAMLOU-AYAZI (P.) - Heat transfer in mixing vessels at low Reynolds...
ANNEXES
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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(Liste non exhaustive)
Ils sont donnés dans le tableau 1.
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