Etude et mise en œuvre expérimentale de la fluidisation liquide-solide Conception, réalisation et études hydrodynamiques

Abstract

Dans ce mémoire, nous présentons une étude sur le phénomène de fluidisation liquide-solide. Une conception et une réalisation expérimentales ont été menées pour l'estimation des différents paramètres hydrodynamiques. Les procédures de calcul et les corrélations entre les paramètres sont décrites, ainsi que les résultats obtenus. Quatre types de particules de verre de diamètres différents ont été fluidisés dans deux colonnes transparentes de diamètres 34,5 cm et 54,5 cm, avec une hauteur de 1,2 m, et pour différentes hauteurs statiques (Hst = 1 DC, 1,5 DC, 2 DC). L'évolution des paramètres tels que la perte de charge, l'expansion du lit, les rétentions et les vitesses minimales et maximales de fluidisation sont étudiées et estimées à l'aide des corrélations et équations appropriées. Nous avons examiné l'effet des conditions opératoires (hauteur statique, diamètre des particules, diamètre de la colonne) sur les paramètres de fluidisation (perte de charge, expansion du lit, rétentions, vitesses minimales). L'objectif de cette étude est de concevoir et d'analyser un système à lit fluidisé liquide-solide en étudiant l’influence de variables opératoires telles que le diamètre des billes, la hauteur statique de la couche, et le diamètre de la colonne sur des paramètres clés comme la vitesse minimale de fluidisation, la perte de charge, ainsi que l'expansion et la rétention du lit fluidisé. La problématique est d'optimiser les conditions de fluidisation pour améliorer l’efficacité des procédés industriels, en maximisant le transfert de chaleur et de masse et en appliquant les résultats pour optimiser divers systèmes tout en répondant aux exigences énergétiques et environnementales. Une comparaison des résultats expérimentaux et des prédictions des différents modèles théoriques a également été effectuée.