Introduction
Extraction liquide-liquide - Modélisation des colonnes

Un appareil d’extraction liquide-liquide correctement calculé, qu’il s’agisse d’un appareil à étages discrétisés ou d’un appareil différentiel, doit :

• assurer le traitement d’un débit fixé de charge ;

• fournir des produits (extrait et raffinat) répondant à certaines spécifications de pureté tout en respectant un certain taux de récupération.

La première de ces obligations est liée à la capacité limite de l’appareil (engorgement), qui dépend de phénomènes hydrodynamiques, la seconde dépend de la difficulté de la séparation, c’est-à-dire des phénomènes liés à la cinétique de transfert de matière (temps de séjour) et des défauts d’écoulement liés aux phénomènes de mélange axial. Dans le cas d’appareils différentiels, la caractérisation de l’engorgement conduira à la connaissance de son diamètre et celle des profils de transfert de matière à celle de sa hauteur.

Les premiers modèles de colonne d’extraction étaient très simples. Les deux phases étaient supposées continues et circuler en contact différentiel. La phase dispersée a tout d’abord été traitée comme une pseudo-phase homogène, puis représentée plus finement sous la forme de population de gouttes de taille unique, puis de tailles multiples soumises à des phénomènes de rupture et de coalescence. Ces populations de gouttes sont décrites de façon statistique au moyen du diamètre de Sauter : d₃₂ (cf. § 3.1.1 Extraction liquide-liquide- Choix, calcul et conception des appareils). La concentration de la phase dispersée est supposée constante dans une portion donnée de l’extracteur en admettant un équilibre entre la rupture et la coalescence. Des modèles plus récents prennent en compte des variations locales de taille...