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Mise en œuvre des poudres - Séchage par atomisation. ProcédéArticle de référence | Réf : J4100 v2
Auteur(s) : Mikel LETURIA, Khashayar SALEH
Date de publication : 10 déc. 2014
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Fluidisation gaz-solide - Particules fines et nanoparticulesCet article fait partie de l’offre
Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique (359 articles en ce moment)
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Considérons un lit de particules solides reposant sur une grille horizontale située au fond d'une colonne. Faisons à présent circuler un gaz à travers ce lit à une vitesse superficielle U dans le sens ascendant. À la traversée de la couche fixe de grains solides, le courant de gaz subit une chute de pression due aux forces de frottement visqueux entre le gaz et les particules. Tant que le lit reste fixe, la perte de charge augmente avec la vitesse superficielle du gaz. Lorsque la chute de pression devient égale au poids apparent de la couche par unité d'aire (section droite de la colonne), la couche se « fluidise ». Ce seuil de fluidisation est atteint pour une vitesse superficielle de gaz appelée « vitesse minimale de fluidisation » et généralement notée Umf .
La fluidisation est donc un procédé de mise en contact d'une phase granulaire et d'une phase fluide (le plus souvent un gaz) qui permet de maintenir les particules en suspension. Le terme fluidisation vient du fait que la suspension gaz-solide est amenée à un état semblable à celui d'un liquide.
La figure 1 présente les quelques ressemblances observables entre un lit fluidisé et un liquide :
un objet léger (dont la densité est inférieure à la densité apparente du lit fluidisé) flotte à la surface ;
si on incline légèrement le lit fluidisé, la surface de la suspension reste horizontale et ne suit pas le mouvement du récipient ;
si on perce le récipient, la suspension gaz-solide s'écoule et forme un jet ;
si on connecte deux lits fluidisés, leurs niveaux s'égalisent ;
la chute de pression entre deux hauteurs d'une couche fluidisée est sensiblement égale à la perte de charge hydrostatique entre ces deux points.
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OPÉRATIONS UNITAIRES. GÉNIE DE LA RÉACTION CHIMIQUE
(1) - KUNII (D.), LEVENSPIEL (O.) - Fluidization engineering. - 2nd ed., Butterworth-Heinemann (1991).
(2) - WADELL (H.) - Volume, shape, and roundness of rock particles. - The Journal of Geology, 40, p. 443-451 (1932).
(3) - GELDART (D.) - Gas fluidization technology. - Wiley, Chichester, New York (1986).
(4) - GELDART (D.) - Types of gas fluidization. - Powder Technology, 7, p. 285-292 (1973).
(5) - ERGUN (S.), ORNING (A.A.) - Fluid flow through randomly packed columns and fluidized beds. - J. Ind. Eng. Chem., 41, p. 1179-1184 (1949).
(6) - WEN (C.Y.), YU (Y.H.) - A generalized method for predicting the minimum fluidization velocity. - AIChE Journal, 12, p. 610-612 (1966).
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Éléments de mécanique des fluides : application aux milieux poreux.
Caractérisation et analyse des poudres – Propriétés physiques des solides divisés.
Caractérisation et analyse des poudres – Propriétés comportementales des solides divisés.
Fluidisation gaz-solide. Ingénierie et étude expérimentale.
Ergun Fluidization Software http://www.utc.fr/ergun/
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Module UNIT (cours à distance à accès libre) : « Sciences et technologies des poudres » http://www.nte.enstimac.fr/STP/co/STP_web.html
Modèle fluidisation http://www.nte.enstimac.fr/STP/co/OU8.html
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