Interactions entre un solide et un fluide en mouvement
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catégories de solides de granulométries ou des natures différentes. Cette sédimentation
peut se faire sous l'influence d’un champ de forces et peut donc être gravimétrique,
centrifuge, magnétique ou électrique. Elle peut être réalisée pneumatiquement ou
hydrauliquement. La figure 1.1 B montre un exemple de classification fluidique de
particules de même nature selon leur taille (ue et us sont respectivement les vitesses
d’entrée de la suspension et de sortie du liquide). Le tamisage peut être aussi considéré
comme une opération de classification volumétrique directe qui est utilisée pour des
particules présentant des tailles allant de 0,1 à quelques mm. Pour des particules plus
fines, des classifications avec fluide auxiliaire sont obligatoirement utilisées pour
améliorer l’efficacité et éviter le dégagement de poussières.
(A)
Solide
(C)
Solide
(B)
Figure 1.1. Opérations de séparation solide-fluide.
(A) Sédimentation de particules solides dans un fluide. (B) Classification des particules de même espèce selon leur grosseur. (C) Décantation des particules solides dans un
liquide en mode continu.
1.3. Décantation
La décantation (sédimentation, décantation) est une opération de séparation par
dépôt de particules solides dans un fluide au repos (suspension) ou de deux liquides
non miscibles (émulsion) qui se séparent sous l'influence de la différence des masses
volumiques (cf. figure 1.1 C). Si la décantation est réalisée sous l’influence de la force
centrifuge, le terme de centrifugation est utilisé (cf. figure 1.2 C). L’opération peut
aussi être précisée en utilisant un des termes suivants :
• épaississement (thickening) lorsque l’objectif est d’obtenir une boue concentrée à partir d’une suspension concentrée ;
• clarification (clarification) lorsque l’on veut obtenir un liquide clair à partir
d’une suspension diluée.
Lorsque le milieu diphasique à séparer est une émulsion, la décantation permet
de séparer une phase dense d’une phase moins dense.
Ainsi, la décantation des particules solides ou liquides dans un fluide va
dépendre de la différence entre la masse volumique du solide immergé (ou du liquide
dense) et celle du fluide. On comprend aisément que la décantation d’un solide (de
masse volumique et de grosseur déterminées) sera plus rapide dans un gaz que dans un
liquide qui possède une masse volumique plus importante (de l’ordre de 1 000 fois).
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catégories de solides de granulométries ou des natures différentes. Cette sédimentation
peut se faire sous l'influence d’un champ de forces et peut donc être gravimétrique,
centrifuge, magnétique ou électrique. Elle peut être réalisée pneumatiquement ou
hydrauliquement. La figure 1.1 B montre un exemple de classification fluidique de
particules de même nature selon leur taille (ue et us sont respectivement les vitesses
d’entrée de la suspension et de sortie du liquide). Le tamisage peut être aussi considéré
comme une opération de classification volumétrique directe qui est utilisée pour des
particules présentant des tailles allant de 0,1 à quelques mm. Pour des particules plus
fines, des classifications avec fluide auxiliaire sont obligatoirement utilisées pour
améliorer l’efficacité et éviter le dégagement de poussières.
(A)
Solide
(C)
Solide
(B)
Figure 1.1. Opérations de séparation solide-fluide.
(A) Sédimentation de particules solides dans un fluide. (B) Classification des particules de même espèce selon leur grosseur. (C) Décantation des particules solides dans un
liquide en mode continu.
1.3. Décantation
La décantation (sédimentation, décantation) est une opération de séparation par
dépôt de particules solides dans un fluide au repos (suspension) ou de deux liquides
non miscibles (émulsion) qui se séparent sous l'influence de la différence des masses
volumiques (cf. figure 1.1 C). Si la décantation est réalisée sous l’influence de la force
centrifuge, le terme de centrifugation est utilisé (cf. figure 1.2 C). L’opération peut
aussi être précisée en utilisant un des termes suivants :
• épaississement (thickening) lorsque l’objectif est d’obtenir une boue concentrée à partir d’une suspension concentrée ;
• clarification (clarification) lorsque l’on veut obtenir un liquide clair à partir
d’une suspension diluée.
Lorsque le milieu diphasique à séparer est une émulsion, la décantation permet
de séparer une phase dense d’une phase moins dense.
Ainsi, la décantation des particules solides ou liquides dans un fluide va
dépendre de la différence entre la masse volumique du solide immergé (ou du liquide
dense) et celle du fluide. On comprend aisément que la décantation d’un solide (de
masse volumique et de grosseur déterminées) sera plus rapide dans un gaz que dans un
liquide qui possède une masse volumique plus importante (de l’ordre de 1 000 fois).