Chapitre 5
Fluidisation
1. Généralités et définitions
1.1. Introduction
L'opération de fluidisation consiste à maintenir en suspension, de façon dispersée, une phase solide granulaire, par la circulation ascendante d'un fluide à travers ce
milieu solide qui est un lit de poudre. Le système diphasique solide-fluide s'apparente
alors de très près à un fluide d'où les noms de lit fluidisé et phénomène de fluidisation.
L'utilisation de lits fluidisés permet d'obtenir une grande homogénéité de répartition de la phase solide et une grande efficacité des échanges de matière et des échanges thermiques. En effet, la division du solide permet d'avoir une grande surface libre
pour les échanges, et l'agitation des particules accélère les processus de transferts.
Nous distinguons deux types de fluidisation :
• la fluidisation homogène (particulate fluidization) dans laquelle les grains de
solide sont uniformément dispersés dans tout l'espace. Le lit présente une surface libre
quasiment horizontale ;
• la fluidisation hétérogène (aggregative fluidizatiori) dans laquelle la répartition
des grains est au contraire très irrégulière aussi bien dans le temps que dans l'espace.
En général, dans le cas d'un fluide liquide, la fluidisation est homogène alors
que dans le cas d'un gaz, on observe le régime hétérogène. Lorsque certaines parties
du lit sont violemment tourmentées par l'ascension de grosses bulles, au point qu'il
n'est plus possible de définir une surface libre, on parle de phénomène de bullage
Ibubbling') ou de bouillonnage (slugging).
Les poudres qui se prêtent le mieux aux lits fluidisés ont les caractéristiques
suivantes :
•
solide très sec pour éviter l'agglomération des particules ;
• solide de diamètres entre 50 /zm et 1 mm pour éviter l'agglomération des
particules ;
•
solide ayant une bonne résistance à l'attrition ;
• poudre dont la distribution de tailles n’est pas très importante (rapport de 15
entre les diamètres extrêmes).
Les lits fluidisés conviennent bien pour les réactions chimiques car ils permettent d'approcher des conditions isothermes. Ces conditions rendent possible
Fluidisation
1. Généralités et définitions
1.1. Introduction
L'opération de fluidisation consiste à maintenir en suspension, de façon dispersée, une phase solide granulaire, par la circulation ascendante d'un fluide à travers ce
milieu solide qui est un lit de poudre. Le système diphasique solide-fluide s'apparente
alors de très près à un fluide d'où les noms de lit fluidisé et phénomène de fluidisation.
L'utilisation de lits fluidisés permet d'obtenir une grande homogénéité de répartition de la phase solide et une grande efficacité des échanges de matière et des échanges thermiques. En effet, la division du solide permet d'avoir une grande surface libre
pour les échanges, et l'agitation des particules accélère les processus de transferts.
Nous distinguons deux types de fluidisation :
• la fluidisation homogène (particulate fluidization) dans laquelle les grains de
solide sont uniformément dispersés dans tout l'espace. Le lit présente une surface libre
quasiment horizontale ;
• la fluidisation hétérogène (aggregative fluidizatiori) dans laquelle la répartition
des grains est au contraire très irrégulière aussi bien dans le temps que dans l'espace.
En général, dans le cas d'un fluide liquide, la fluidisation est homogène alors
que dans le cas d'un gaz, on observe le régime hétérogène. Lorsque certaines parties
du lit sont violemment tourmentées par l'ascension de grosses bulles, au point qu'il
n'est plus possible de définir une surface libre, on parle de phénomène de bullage
Ibubbling') ou de bouillonnage (slugging).
Les poudres qui se prêtent le mieux aux lits fluidisés ont les caractéristiques
suivantes :
•
solide très sec pour éviter l'agglomération des particules ;
• solide de diamètres entre 50 /zm et 1 mm pour éviter l'agglomération des
particules ;
•
solide ayant une bonne résistance à l'attrition ;
• poudre dont la distribution de tailles n’est pas très importante (rapport de 15
entre les diamètres extrêmes).
Les lits fluidisés conviennent bien pour les réactions chimiques car ils permettent d'approcher des conditions isothermes. Ces conditions rendent possible