Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Jean LEYBROS : Ingénieur de l’École Supérieure de Chimie Organique et Minérale (ESCOM) - Ingénieur-chercheur au Commissariat à l’Énergie Atomique
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Le présent article présente une procédure de dimensionnement des appareils d’extraction liquide-liquide, de type colonne, dont l’objectif est la prévision des deux paramètres quasi indépendants que sont la section de passage (le diamètre pour les colonnes) adaptée aux débits du procédé et la longueur ou le nombre d’étages réels nécessaire pour atteindre une efficacité de séparation suffisante. Le premier dépend essentiellement des caractéristiques hydrodynamiques du système de phase. Le second impose une bonne connaissance des données d’équilibres thermodynamiques et de cinétique de transfert de matière (cf. l’article Transfert de matière- Extraction liquide-liquide et suivants).
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Corrélations généralisées
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4. Modèles de mélange axial. Hauteur des appareils différentiels
4.1 Nature du mélange axial
L’étude des phénomènes de mélange présente une grande importance pour le calcul des réacteurs chimiques et a été considérablement développée dans ce domaine. Dans le cas d’une opération de transfert, le problème est rendu plus complexe par la présence d’une phase dispersée dont le comportement est différent de celui de la phase continue.
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Le mélange de la phase continue reste analogue à celui observé dans le cas d’un écoulement monophasique. La distribution des vitesses peut s’écarter d’une distribution uniforme en raison de l’existence de zones stagnantes ou de chemins préférentiels . La turbulence introduit en outre des fluctuations de la vitesse locale dues à des tourbillons qui sont soit produits au contact des parois, soit générés par les gouttes de phase dispersée. Pour cette raison, la turbulence de la phase continue est plus importante en présence d’une phase dispersée et augmente avec la vitesse relative des deux phases.
Par ailleurs, l’entraînement dans le sillage des gouttes d’une fraction de phase continue est une cause majeure du mélange axial . Ce type de mélange axial, qui conduit à des retours en arrière de la phase continue, est appelé « mélange en retour » ou « back mixing ». Il conduit à une discontinuité de la concentration...
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BIBLIOGRAPHIE
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(2) - GAYLER (R.), ROBERTS (N.W.), PRATT (H.R.C.) - Liquid-liquid extraction. Part IV : A further study of holdup in packed columns - . Trans. I. Chem. Eng., 31, 1953, p. 57-68.
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(3) - THORNTON (J.) - * - Chem. Eng. Sci., 5, 1956, p. 201.
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(4) - GODFREY (J.), SLATER (M.) - Slip velocity relationships for liquid-liquid extraction columns - . Trans. I. Chem. E., 69, 1991, p. 130-41.
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(5) - MARR (R.), HUSUNG (G.), MOSER (F.) - * - Verfahrenstechnik, 12, no 3, 1978, p. 139.
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(6) - HARMATHY (T.) - * - Acta Technica (Acad. Sci. Hung.), 12, 1955, p. 209.
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