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Auteur(s)
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Khalil SHAKOURZADEH : Docteur d’État ès sciences physiques - Enseignant-chercheur au département de génie des procédés industriels de l’Université de technologie de Compiègne
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Lire l’articleINTRODUCTION
La fluidisation consiste à faire passer une phase fluide (très souvent un gaz) à travers un lit de particules, supportées par une grille, pour les mettre en suspension. Le terme fluidisation vient du fait que la suspension gaz/solide est amenée dans un état semblable à celui des fluides. Par exemple, si l’on inclinait le lit fluidisé, la surface de la suspension reste horizontale et ne suivrait pas le mouvement du récipient. On peut aussi plonger un objet dans le lit fluide sans une résistance particulière de la suspension, comme ce serait le cas pour un fluide. Cet état est dû au fait que les forces de frottement particule/particule sont généralement négligeables (exception faite des poudres cohésives) bien que les particules soient relativement libres de leurs mouvements.
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Fluidisation turbulente, lits transportés, lits circulants3. Lits fluidisés bouillonnants
Le régime de fluidisation bouillonnante est le plus courant dans l’industrie chimique. Comme nous l’avons dit 2.3, le régime bouillonnant apparaît juste après la fluidisation minimale et couvre une plage de vitesses assez importante. Il faut rappeler que, dans beaucoup de procédés utilisant cette technique (les réacteurs chimiques par exemple), il est plus rentable de faire fonctionner le dispositif à des vitesses les plus élevées possible. Cependant, cette augmentation peut réduire l’efficacité de l’opération (par exemple le taux de conversion pour une réaction chimique).
Le bon fonctionnement du lit fluidisé dépend de plusieurs facteurs : distribution uniforme du fluide sur la section du lit fluidisé, échange de matière entre les bulles et la suspension, transfert de chaleur vers le lit fluidisé ou l’inverse, ou encore récupération des particules entraînées par le courant fluide et leur réintroduction dans le lit. Chacune de ces étapes sera décrites séparément, ainsi que les critères de bon fonctionnement à appliquer.
3.1 Description générale d’une installation type
La figure 5 montre la configuration générale d’un lit fluidisé et ses périphériques les plus courants. Cette configuration peut changer en fonction de l’application industrielle. Par exemple, les cyclones peuvent être placés à l’intérieur du lit fluidisé pour éviter la multiplication des raccordements ou encore l’alimentateur du solide peut être absent dans le cas des réacteurs à lits catalytiques. Toutefois, ces modifications ne changent en rien le comportement général du lit fluidisé et la validité des recommandations données aux paragraphes 3.2,...
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BIBLIOGRAPHIE
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