BEI Enérgitique et Procédés

Transport de masse et chaleur dans un lit fixe

Introduction

Dans l’industrie des procédés, les lits fixes trouvent leurs applications dans les unités de séparation et de purification, pour des réactions gaz-solide ou liquide-solide : le fluide traverse le lit et peut être chauffé et réagir avec les grains solides qui jouent alors le rôle de catalyseurs. La présence de grains de solide permet ainsi d’optimiser la surface d’échange entre le fluide et le solide, et la réaction est alors d’autant plus efficace que le contact fluide-solide est important.

 

Pour dimensionner ces réacteurs, il est alors nécessaire d’étudier les propriétés de transport de masse et de chaleur au sein d’un lit fixe. Plusieurs études ont permis d’établir des corrélations empiriques, à partir de mesures expérimentales, telles que la mesure de la température par capteurs ou la mesure du temps de séjour par suivie d’un traceur. Mais l’intérêt croissant des méthodes numériques, a orienté les études vers l’utilisation de la CFD (Computational fluid dynamics) pour la modélisation du transport de masse et de chaleur. Toutefois la complexité du milieu rend difficile la compréhension de ces transferts au sein du lit fixe, et par la même une modélisation correcte du réacteur.

Contexte de l’étude