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Auteur(s)
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Jean LEYBROS : Ingénieur de l’École Supérieure de Chimie Organique et Minérale (ESCOM) - Ingénieur-chercheur au Commissariat à l’Énergie Atomique
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le présent article présente une procédure de dimensionnement des appareils d’extraction liquide-liquide, de type colonne, dont l’objectif est la prévision des deux paramètres quasi indépendants que sont la section de passage (le diamètre pour les colonnes) adaptée aux débits du procédé et la longueur ou le nombre d’étages réels nécessaire pour atteindre une efficacité de séparation suffisante. Le premier dépend essentiellement des caractéristiques hydrodynamiques du système de phase. Le second impose une bonne connaissance des données d’équilibres thermodynamiques et de cinétique de transfert de matière (cf. l’article et suivants).
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Modèles de mélange axial. Hauteur des appareils différentielsArticle inclus dans l'offre
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3. Modèles simples de détermination de la hauteur
3.1 Contacteurs à étages réels discrétisés
Une approche plus réaliste que celle de l’étage idéal, qui suppose l’équilibre chimique toujours atteint, consiste à prendre en compte la vitesse du transfert de matière dans l’étage. Cette vitesse de transfert n’étant pas infinie, les phases ne sortent pas à l’équilibre et l’étage n’est donc plus idéal. Ce cas particulier a pour application principale le dimensionnement des mélangeurs-décanteurs, mais peut être généralisé au calcul de colonne dont les éléments de garnissage introduisent une segmentation (colonnes à plateaux).
Le profil d’extraction dans un tel extracteur à contre-courant peut être déterminé à partir d’un bilan matière autour du n ième étage :
avec :
- Fx :
- débit volumique de la phase X (m3 · s−1)
- V :
- volume relatif à un étage ou à une section de colonne (m3)
- kox :
- coefficient global de transfert relatif à la phase X (m · s−1)
-
- aire interfaciale...
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BIBLIOGRAPHIE
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(4) - GODFREY (J.), SLATER (M.) - Slip velocity relationships for liquid-liquid extraction columns - . Trans. I. Chem. E., 69, 1991, p. 130-41.
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(5) - MARR (R.), HUSUNG (G.), MOSER (F.) - * - Verfahrenstechnik, 12, no 3, 1978, p. 139.
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