Coalescence, séparation de systèmes biphasiques et décanteurs

161123 anpf poyldisperse settling frLes décanteurs gravitationnels sont utilisés pour la séparation de dispersions liquide-liquide en raison de leur fiabilité, flexibilité d’emploi et en raison de leur grande capacité. Les méthodes disponibles afin de designer les décanteurs pour systèmes translucides utilisent les données d’expériences menées sur une cellule de sédimentation standard à l’échelle du laboratoire. Ces expériences utilisent à peu près un litre de système biphasique, fonctionnent en batch et sont essentielles réaliser pour le design d’équipement plus volumineux car toute trace de composés affectent grandement la coalescence. Ces expériences sont enregistrées par une caméra et ensuite évaluées par un modèle qui tient compte de la sédimentation ainsi que de la coalescence. Après l’évaluation des paramètres du système original, un outil numérique permet le design de décanteurs horizontaux et verticaux en tenant compte des paramètres opérationnels. En plus, Ruckes, a élargi le modèle aux systèmes contenant des impuretés solides qui amènent à la formation de saletés, d’une troisième phase, mélange stable d’impuretés et de solvants. Récemment, Kopriwa a démontré que la coalescence d'une part dans les décanteurs, où les gouttes de liquides sont en contact direct les unes contre les autres et d'autre part dans les colonnes d’extraction où les gouttes de liquide peuvent éventuellement se rencontrer, peut être décrite avec la même approche. Cette approche consiste à caractériser la probabilité de coalescence comme le produit de la fréquence de collision, qui dépend de la dynamique des fluides, avec le rendement de coalescence. Cette dernière donnée caractérise le temps de contact des gouttes, qui dépend aussi de la dynamique des fluides, et le temps de coalescence. Ce temps dépend uniquement des propriétés du système.

Les systèmes réels rencontrés dans l’industrie sont quelques fois opaques et présentent souvent une haute viscosité. Cette caractéristique mène à une distribution de gouttes assez large qui fait que les modèles doivent prédire la fraction restante de gouttes dans la phase continue en fin de séparation qui n'ont pas eu le temps de rejoindre l'interface. Nos travaux actuels approchent ces différents challenges.

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Contact(s) : PFENNIG Andreas

 

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