II
Avant-propos
l’écoulement, poussée d’Archimède) et l’importance relative de ces forces est importante à déterminer pour prévoir le comportement du milieu.
Les opérations décrites dans cet ouvrage sont plus complexes que celles décrites
en mécanique des fluides et des solides puisque les interactions solide-fluide prennent
ici toute leur importance. Cependant, les difficultés d’interprétation de certains phénomènes par des concepts rigoureux obligent le chimiste à faire des approximations et à
utiliser des modèles empiriques pour optimiser ces séparations. Quoi qu’il en soit, la
performance de ces opérations reste dépendante de l’expérience de l’opérateur dans ce
domaine.
Les structures solide et fluide ainsi que les opérations qui associent un système
diphasique dans le but de classer des particules de solide selon leur taille (classification hydraulique et pneumatique) ou leur nature (séparations gravimétriques, magnétiques, électriques ou par flottation) ont été décrites dans un manuel précédent (cf. H.
Fauduet, Mécanique des fluides & des solides appliquée à la chimie, Tec & Doc) et
ne seront pas envisagées dans cet ouvrage. Par contre, les opérations qui vont permettre la séparation du solide ou le maintien en suspension du milieu fluide dans lequel il
est disposé seront étudiées.
L’étude théorique de ces opérations nécessite de connaître les interactions produites entre le solide et le fluide et d’étudier préalablement les diverses formes de
mouvement d’un solide dans un fluide. Les opérations de séparation de mélanges
diphasiques utilisées dans les industries chimiques et parachimiques seront ensuite
étudiées. Elles se rapportent à un milieu :
• solide-liquide, rencontré en décantation, filtration, centrifugation, flottation,
séparations membranaires ;
•
solide-gaz ou solide-liquide, utilisé en fluidisation et en dépoussiérage ;
•
liquide-liquide non miscible rencontré en décantation et en centrifugation ;
• liquide-gaz utilisé dans la purification des gaz (déshuilage, déshydratation,
séchage, etc.}.
L’édition d’un livre d’enseignement scientifique résulte d’une réflexion sur des
phénomènes ou des opérations rencontrées quotidiennement dans les domaines de prédilection de ses auteurs. Ceux-ci cherchent tout d’abord à faire passer des messages
fondamentaux à leurs étudiants, l’indispensable à savoir pour comprendre et interpréter le fruit de leurs observations ou pour que l’opération se déroule dans les meilleures
conditions. Mais très vite ils éprouvent le besoin de détailler certaines parties de leur
ouvrage pour s’adapter à un public plus élargi tel que des étudiants en fin de cycle ou
des professionnels. De plus, il peut s’adresser à un utilisateur ayant des connaissances
pluridisciplinaires dont l’activité doit concilier les transformations moléculaires de la
matière, la physicochimie du procédé et le fonctionnement d’appareils de plus en plus
instrumentés. Si ces cours ont été dispensés pendant de nombreuses années, sous une
forme plus synthétique, à des élèves préparant un DUT chimie, il nous a semblé nécessaire de les adapter ensuite pour des étudiants préparant un diplôme d’ingénieur ou un
master de génie des procédés. Il peut aussi servir à l’ingénieur chimiste qui souhaite
Avant-propos
l’écoulement, poussée d’Archimède) et l’importance relative de ces forces est importante à déterminer pour prévoir le comportement du milieu.
Les opérations décrites dans cet ouvrage sont plus complexes que celles décrites
en mécanique des fluides et des solides puisque les interactions solide-fluide prennent
ici toute leur importance. Cependant, les difficultés d’interprétation de certains phénomènes par des concepts rigoureux obligent le chimiste à faire des approximations et à
utiliser des modèles empiriques pour optimiser ces séparations. Quoi qu’il en soit, la
performance de ces opérations reste dépendante de l’expérience de l’opérateur dans ce
domaine.
Les structures solide et fluide ainsi que les opérations qui associent un système
diphasique dans le but de classer des particules de solide selon leur taille (classification hydraulique et pneumatique) ou leur nature (séparations gravimétriques, magnétiques, électriques ou par flottation) ont été décrites dans un manuel précédent (cf. H.
Fauduet, Mécanique des fluides & des solides appliquée à la chimie, Tec & Doc) et
ne seront pas envisagées dans cet ouvrage. Par contre, les opérations qui vont permettre la séparation du solide ou le maintien en suspension du milieu fluide dans lequel il
est disposé seront étudiées.
L’étude théorique de ces opérations nécessite de connaître les interactions produites entre le solide et le fluide et d’étudier préalablement les diverses formes de
mouvement d’un solide dans un fluide. Les opérations de séparation de mélanges
diphasiques utilisées dans les industries chimiques et parachimiques seront ensuite
étudiées. Elles se rapportent à un milieu :
• solide-liquide, rencontré en décantation, filtration, centrifugation, flottation,
séparations membranaires ;
•
solide-gaz ou solide-liquide, utilisé en fluidisation et en dépoussiérage ;
•
liquide-liquide non miscible rencontré en décantation et en centrifugation ;
• liquide-gaz utilisé dans la purification des gaz (déshuilage, déshydratation,
séchage, etc.}.
L’édition d’un livre d’enseignement scientifique résulte d’une réflexion sur des
phénomènes ou des opérations rencontrées quotidiennement dans les domaines de prédilection de ses auteurs. Ceux-ci cherchent tout d’abord à faire passer des messages
fondamentaux à leurs étudiants, l’indispensable à savoir pour comprendre et interpréter le fruit de leurs observations ou pour que l’opération se déroule dans les meilleures
conditions. Mais très vite ils éprouvent le besoin de détailler certaines parties de leur
ouvrage pour s’adapter à un public plus élargi tel que des étudiants en fin de cycle ou
des professionnels. De plus, il peut s’adresser à un utilisateur ayant des connaissances
pluridisciplinaires dont l’activité doit concilier les transformations moléculaires de la
matière, la physicochimie du procédé et le fonctionnement d’appareils de plus en plus
instrumentés. Si ces cours ont été dispensés pendant de nombreuses années, sous une
forme plus synthétique, à des élèves préparant un DUT chimie, il nous a semblé nécessaire de les adapter ensuite pour des étudiants préparant un diplôme d’ingénieur ou un
master de génie des procédés. Il peut aussi servir à l’ingénieur chimiste qui souhaite