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1 - GÉNÉRALITÉS

2 - RÉACTEURS MONOPHASIQUES

3 - RÉACTEURS À DEUX PHASES FLUIDES

4 - RÉACTEURS CATALYTIQUES. MISE EN ŒUVRE DES CATALYSEURS

5 - RÉACTEURS POUR LA MISE EN ŒUVRE DES SOLIDES

6 - CRITÈRES DE CHOIX

  • 6.1 - Fiabilité du fonctionnement
  • 6.2 - Souplesse de fonctionnement
  • 6.3 - Extrapolation
  • 6.4 - Conclusion

Article de référence | Réf : J4020 v2

Réacteurs pour la mise en œuvre des solides
Réacteurs chimiques - Technologie

Auteur(s) : Pierre TRAMBOUZE

Date de publication : 10 déc. 1993

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Auteur(s)

  • Pierre TRAMBOUZE : Ingénieur ENSCP (École Nationale Supérieure de Chimie de Paris) - Docteur ès Sciences Physiques - Directeur du Centre d’Études et de Développement Industriels de l’Institut Français du Pétrole (IFP‐Solaize)

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INTRODUCTION

On appelle réacteur tout appareillage permettant de réaliser une réaction chimique ou biochimique, c’est‐à‐dire de transformer des espèces moléculaires en d’autres espèces moléculaires. Néanmoins, cette appellation est limitée aux cas où la transformation (ou conversion) est effectuée dans le but de produire une ou plusieurs espèces chimiques déterminées ou d’éliminer d’un mélange un ou plusieurs composés. Par contre, cette définition exclut les systèmes qui réalisent une réaction chimique à d’autres fins, par exemple la production d’énergie.

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VERSIONS

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-j4020


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5. Réacteurs pour la mise en œuvre des solides

Les réactions entre un fluide (principalement un gaz) et un solide jouent un rôle majeur dans la technologie de production des matériaux : métallurgie, ciments, combustion, réfractaires, etc. Des exemples typiques sont la réduction des oxydes de fer, le grillage des pyrites, la combustion du charbon.

Quoique ces diverses applications présentent une grande diversité de cas, un certain nombre de points communs peuvent être dégagés pour servir de base au choix et à la conception de réacteurs adaptés aux problèmes à traiter [10] [11].

La réaction chimique peut être représentée par différents schémas, tels que :

S (solide) + B (fluide) ® A (solide)

S (solide) + B (fluide) ® C (fluide)

S (solide) ® A (solide) + B (fluide)

Dans tous les cas, le solide est sous la forme de particules dont la dimension peut varier énormément (quelques µm à plus de 10 cm).

Chaque particule se comporte comme un petit réacteur élémentaire qui évolue en fonction des conditions opératoires auxquelles il est soumis. Suivant que les particules de solide ont ou non une texture poreuse, la réaction se déroule dans l’ensemble du grain ou, au contraire, se propage à partir de la surface externe pour atteindre progressivement la partie centrale du grain. Cette dernière situation, souvent rencontrée en pratique, est schématisée sur la figure 35. Le solide A peut, suivant les cas, exister ou non.

On désire généralement obtenir une transformation complète du solide donc, dans certains cas, sa disparition ; pour des conditions opératoires fixées, cela implique un temps d’achèvement de la transformation qui sera sensiblement le même pour des particules de tailles identiques. On voit donc se dégager deux contraintes pour la transformation de solides :

  • les particules du solide à traiter doivent être, autant que possible, de tailles assez similaires ;

  • les temps de séjour des particules dans le réacteur...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - HARKER (J.H.) -   Heat transfer in stirred tank reactors  -  . 1990 Chem. Eng. World, vol. XXV, no 1.

  • (2) - HOLLAND (F.A.), CHAPMAN (F.S.) -   Liquid mixing and processing in stirred tanks  -  . 1966 Reinhold Publ. Co.

  • (3) - SHUKI (A.R.), CORRIGAN (T.E.), DEAN (M.J.) -   Chemical reactors : influence of packing on effective reactor volume  -  . Ind. Engng Chem. (USA) Proc. Des. and Devt. 7, no 3, juill. 1968, p. 433.

  • (4) - DANCKWERTS (R.V.) -   Gas-liquid reactions  -  . 1970 McGraw-Hill.

  • (5) - CHARPENTIER (J.C.) -   Gas-liquid reactors  -  . A.C.S. (Am. Chem. Soc.) Symposium Series, no 72, 1978, p. 223-61.

  • (6) - REITH (T.) -   Interfacial area and scaling-up of gas-liquid contactors  -  . Brit. Chem. Eng. 15, no 12, déc. 1970, p. 1559.

  • ...

1 Constructeurs. Fournisseurs (liste non exhaustive)

HAUT DE PAGE

1.1 Réacteurs à cuve agitée (acier vitrifié ou inoxydable)

Biazzi SA.

De Dietrich Équipement Chimique.

Pfaudler Werke GmbH.

HAUT DE PAGE

1.2 Mélangeurs

Chemineer Ltd.

Ekato (Sté).

ITT Flygt SAS.

Lumpp SA.

Mixel SA.

Guérin Pierre SA. Division Moritz.

Rayneri VMI (Vendée Mécanique Industrie).

Robin Industries SA.

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1.3 Fours de cracking

ABB Lummus Crest GmbH.

Stein...

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