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Chapitre 10
Schéma de principe
h=2 m
1=5 m
L=6 m
a- La porosité du lit de sable fixe représente ici le volume, Vf, occupé par l’eau entre
les grains de sable sur le volume apparent, Va, occupé par le sable et l’eau : e0 = —
’a
(cf équation 1.2) dans laquelle Va représente le volume total du lit fixe : Va = L 1 h
= 6x5x2 = 60 m3. Le volume occupé par l’eau est donc : Vf = £0 Va = 0,38 x 60
= 22,8 m3. Soit une masse d’eau de : nif = Pf Vf = 1 000 x 22,8 = 22 800 kg. Le volume occupé par le sable est donc égal à Vs = Va- Vf = 60 - 22,8 = 37,2 m3. La masse
de sable dans le lit fixe est de ms = Ps Vs = 2 500 x 37,2 = 93 000 kg. La masse totale
du lit fixe est donc égale à mT = ms + mf = 93 000 + 22 800 = 115 800 kg.
b- En prenant pour constante de Kozeny, 36 hk = 150 (cf tableau 1.5), la vitesse
(
1
minimale de fluidisation est égale, d’après l’équation 5.8, à umin = —-------—/ s 3v~
36hkpf 11-Eq)
_ (2 500-1 000)x9,81x0,82x(q,7.10~3)2x0,383 _
150X1.10’3 x(l-0,38)
0,253.10 3 _ 2 J2.10-3 m.s'1.
93.10'3
La vitesse maximale de fluidisation est obtenue à partir de l’équation 5.10:
(ps-pf)g; d; = (2 500-1 QOO)x9,81x(o,71Q-3)2 x0,82 =0 256 m.s'1.
18 pf
18X1.1O'3
En prenant pour la hauteur du lit z0 = h = 2 m, la perte de charge au minimum de
fluidisation est donnée par l’équation 5.7 : Apfd = (ps - pf) (1 - Eo) g zo = (2500
- 1 000) (1 - 0,38) x 9,81 x 2 = 18 247 Pa = 0,18 bar.
c- Le lit de sable ne doit pas dépasser la hauteur du trop-plein z qui est de 4 m. Le
z
degré de vide opératoire maximal, e, est déterminé grâce à l’équation 5.12:
=>E= 1 - ^-(l-e0) = l--|(l-O,38) = 0,69. La porosité maximale £ est
donc de 0,69.