Chapitre 10
Autres méthodes de séparation
1. Fluidisation
Tous les exercices sur la fluidisation seront traités en considérant que le régime
d’écoulement est laminaire.
Exercice n° 10.1
On désire fluidiser des particules sphériques de 0,2 mm de diamètre et de masse
volumique 2400 kg.m-3 avec de l’air de masse volumique 1,3 kg.m-3 et de viscosité
dynamique 1,8.10-5 Pa.s. Calculer les vitesses minimale et maximale de fluidisation
sachant que la porosité du lit est de 0,5.
Corrigé
ds = 0,2 mm = 0,2.10-3 m ; ps = 2 400 kg.m-3 ; pf = 1,3 kg.m-3 ; pf = l,8.1O-5 Pa.s ;
Eo = O,5.
Le régime d’écoulement étant laminaire, la relation 5.8 peut être utilisée pour
calculer la vitesse minimale de fluidisation u^ =
(ps -Pf )g^s ds £o
36 hk pf (1-Eq)
Les particules sont sphériques, donc Os = 1 et la constante de Kozeny, hk, est
égale à 4,5 ou encore 36 hk = 4,5 x 36 = 162 (cf. tableau 1.5). Dans ces conditions, unlin
= (2400-1,SjxÇ^lxPxto^.lQ-3)2 xO,53 = ll,766.10-5 _ q807 m.s-1.
162xl,8J0-5 x (1-0,5)
145,8.10-5
La vitesse maximale de fluidisation correspond à la vitesse limite de c
...
(ps-pf)gd>Lj£_
particules exprimée par l’équation 5.10 en régime laminaire . Uhm
A2 400-!,3) x9,81xl2x(o,2.1O~3)2
18x1,8.10-5
= 2,91 m.s-1.
Les particules solides seront donc fluidisées pour une vitesse comprise entre
0,0807 m.s-1 et 2,91 m.s-1. Au-delà de cette vitesse, les particules seront entraînées.
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