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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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Régimes de fluidisation1. Présentation générale
Cette technique de mise en contact présente un certain nombre d’avantages qui sont à la base de son véritable développement dans les années qui ont suivi la Seconde Guerre mondiale. Les propriétés les plus avantageuses de la fluidisation sont les suivantes :
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la phase solide est parfaitement mélangée au sein de la suspension. De ce fait, le lit fluidisé est tout à fait homogène en température. Cette homogénéité donne aux lits fluidisés un avantage indéniable par rapport aux lits fixes qui sont souvent soumis à un fort gradient de température ;
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le coefficient de transfert de chaleur entre la suspension et les tubes échangeurs est très élevé [couramment entre 200 et 600 W/(m2 · K)] et permet de chauffer ou de refroidir le matériel de façon efficace ;
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le lit fluidisé peut fonctionner en mode opératoire discontinu (batch) ou continu (semi-batch ou ouvert). En effet, étant donné la facilité de prélèvement et d’ajout de particules solides dans le lit fluidisé pendant sa marche, la phase solide peut être au besoin renouvelée continuellement ;
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la vidange et le nettoyage des lits fluidisés se font très facilement, comme pour un réservoir d’eau.
Les avantages fournis par la technique de fluidisation ne sont pas sans contrepartie. En effet, on peut relever un ou deux inconvénients majeurs à ce procédé :
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l’attrition des particules par un frottement permanent entre-elles, qui cause une diminution progressive de la taille des particules d’une part, et la formation de fines particules susceptibles de s’envoler facilement d’autre part ;
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comme nous le verrons au paragraphe 2.1, aux régimes opératoires les plus intéressants, un phénomène de ségrégation se produit dans les lits fluidisés et des bulles apparaissent au sein de la suspension...
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BIBLIOGRAPHIE
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(7) - SIT (S.P.), GRACE (J.R.) - * - Chem....
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