Quantification of the Magnitude of Interparticle Forces in a Gas-Solid Fluidized Bed

Les réacteurs à lit fluidisé de type gaz-solide sont largement utilisés dans de nombreuses industries chimiques en raison de leurs excellentes performances en termes de transfert de masse et de chaleur, dépassant ainsi celles d'autres contacteurs gaz-solide. Ces performances sont étroitement liées à l'hydrodynamique du lit, elle-même déterminée par l'intensité des forces inter particules (IPFs) et des forces hydrodynamiques (HDFs). Ces forces exercent une influence sur la conception, la mise à l'échelle, le fonctionnement et les performances globales du lit. Les IPFs exercent un impact significatif sur les caractéristiques hydrodynamiques du lit dans diverses situations, particulièrement dans les réacteurs à lit fluidisé catalytique. Ces situations comprennent notamment le groupe A de la classification de Geldart, où les IPFS sont du même ordre de grandeur que les HDFs. De même, elles inclurent le groupe C de la classification de Geldart, où les IPFs contrôlent le comportement hydrodynamique, et le fonctionnement à haute température, où l'ampleur des IPFs peut être beaucoup plus importante que dans les conditions ambiantes. Les IPFs et leurs effets sur l'hydrodynamique du réacteur à lit fluidisé ne sont pas toujours bien étudiés, en raison du manque de techniques de mesure permettant une quantification adéquate de ces forces dans le cas d'un lit fluidisé de type gaz-solide. En conséquence, cette étude se concentre principalement sur le développement d'approches fiables visant à quantifier avec précision l'ampleur des IPFs dans un lit fluidisé type gaz-solide. Par la suite, une intégration de l'effet des IPFs dans la classification de Geldart est envisagée afin de caractériser de manière rigoureuse la frontière entre les groupes A et C de la classification de Geldart.