Effet d'une phase solide finement dispersée sur le transfert gaz-liquide en réacteur autoclave et en colonnes à bulles

Abstract

On a cherché à quantifier et comprendre l’effet de particules microniques sur le transfert de matière gaz-liquide. Les mesures ont été réalisées à la fois en colonne à bulles et en réacteur agité par une turbine à induction de gaz pour des suspensions de nature (charbons, silices hydrophiles et hydrophobisées), de taille (de 4 à 32 μm) et de concentrations variées. En colonne à bulles, la vitesse de transfert entre l’air et l’eau est essentiellement liée à l’hydrodynamique, et aucun des solides étudiés n’a permis d’améliorer ni la rétention gazeuse, ni le coefficient de transfert. Au contraire, à partir de 5 g/l, l’ajout des plus fines particules de silice hydrophile a eu un effet négatif. En réacteur agité, la nature du gaz a également été étudiée, mais là encore le transfert gaz-liquide n’est que peu modifié, avec le plus souvent des variations inférieures à 15% par rapport au cas diphasique, mais jusqu’à +50% pour les silices hydrophobisées aux plus fortes vitesses d’agitation.