BEI Enérgitique et Procédés

Transport de masse et chaleur dans un lit fixe

BEI Enérgitique et Procédés

Transport de masse et chaleur dans un lit fixe

Introduction

Les lits fixes sont essentiellement utilisés dans l’industrie des procédés chimiques et sont constitués d’un empilement compact de grains de catalyseurs de forme généralement sphérique ou cylindrique au sein d’une colonne.

 

 La complexité de la structure du lit, généralement assimilé à un milieu poreux, rend difficile la réalisation de mesures expérimentales. L’utilisation de méthodes numériques pour le dimensionnement de ces milieux est donc favorisée. Aussi l’objectif de cette étude proposée par l’IFP (Institut Français du Pétrole), est d’évaluer l’intérêt de l’utilisation du logiciel Fluent pour le calcul des propriétés de transport de masse ou de chaleur dans un lit fixe.

 

Pour tenir compte de la contrainte de la taille du maillage, le problème qui devait être traité en 3D, a été réduit à un problème en 2D. Dans ce cadre, le travail a consisté à étudier l’influence de paramètres tels que la fraction volumique des catalyseurs, leur répartition dans le lit et le nombre de Reynolds, sur les coefficients de transport de chaleur, lorsque un flux de chaleur est imposé à la paroi. Un calcul de perte de charge a été également envisagé. Les valeurs ainsi obtenues sont comparées à celles tirées de corrélations déjà existantes, ou de solutions analytiques.