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Article

1 - DIFFÉRENTS TYPES DE GARNISSAGES

2 - CONSTRUCTION DES COLONNES GARNIES

3 - CARACTÉRISTIQUES PHYSIQUES DES GARNISSAGES EN VRAC

4 - HYDRODYNAMIQUE DES COLONNES GARNIES

5 - TRANSFERT DE MASSE DANS LES COLONNES GARNIES

6 - CRITÈRES DE CHOIX DU GARNISSAGE

Article de référence | Réf : J2626 v3

Hydrodynamique des colonnes garnies
Distillation. Absorption - Colonnes garnies

Auteur(s) : Pierre COPIGNEAUX

Date de publication : 10 mars 1993

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  • Pierre COPIGNEAUX : Ingénieur des Arts et Manufactures - Ingénieur-Conseil du Comité Français du Butane et du Propane

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INTRODUCTION

Dans une colonne à plateaux, le transfert de matière est assuré par le barbotage de la vapeur au sein du liquide de chaque plateau pour former une véritable émulsion. Dans les colonnes garnies, le transfert s’effectue à la surface du liquide sans occlusion appréciable de bulles gazeuses. L’efficacité d’un tel dispositif est donc directement liée à la surface offerte par le film liquide.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v3-j2626


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4. Hydrodynamique des colonnes garnies

4.1 Présentation du problème

La perte de pression linéique d’un gaz (Δ p /Z )G s’écoulant au travers d’un garnissage sec peut s’exprimer par la formule d’Ergun [6] :

p /Z )G = hK G + hB G 2
( 2 )

avec :

hK et hB
 : 
respectivement paramètres de Kozeny-Karman et de Burke-Plummer, fonctions des caractéristiques du gaz et de la nature du garnissage.

En coordonnées logarithmiques, la courbe représentative se confond pratiquement avec une droite de pente légèrement inférieure à 2 (figure 6).

Lorsque le garnissage est arrosé, la perte de pression linéique du gaz peut s’exprimer en fonction du résultat précédent [2] et de la vitesse massique du liquide L par la formule :

( 3 )

avec :

n
 : 
exposant qui dépend de beaucoup de paramètres (voir ci-après dans ce paragraphe)
α et β
 : 
paramètres tous deux fonction des caractéristiques du liquide et de la nature du garnissage.

La caractéristique de perte de pression linéique d’un garnissage qui a été mouillé puis égoutté diffère légèrement de celle d’un garnissage sec ; c’est une conséquence de la rétention capillaire, certains pores étant obturés par des ménisques liquides ; dans la formule [3], le phénomène est pris en compte par le paramètre α.

Pour une vitesse massique modérée du liquide [L = 10 kg / (m2 · h)...

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