Calcul des réacteurs à lits fluidisés

Abstract

Les lits fluidises presentent un certain nombre de caracteristiques hydrodynamiques et de mise en contact entre phases qui les rendent potentiellement attractifs pour etre le siege de reactions gaz‐solides ou de reactions catalytiques heterogenes. Parmi les avantages reconnus, on notera la possibilite d’operer en systeme ouvert ou en systeme ferme, de pouvoir manipuler de gros debits de solides, de beneficier d’un excellent melange de solides et, de ce fait, d’avoir une bonne isothermie radiale et axiale et un bon controle de la temperature. Par ailleurs, les caracteristiques physiques des catalyseurs, dont la taille moyenne se situe entre 50 et 100 µm et qui ont une surface specifique elevee, demeurent compatibles avec des conditions de fluidisation et de mise en contact acceptables. Si la premiere application industrielle de la fluidisation a une reaction chimique remonte a 1926 avec la gazeification du charbon, c’est depuis 1940, apres le lancement des premiers reacteurs de craquage catalytique, que cette technique a pris son veritable essor. Les variantes techniques qui permettent de prendre en compte les caracteres specifiques d’une reaction et les contraintes de procede sont nombreuses. Tous ces facteurs font que la conception, l’extrapolation ou meme la transformation d’unites font encore largement appel a l’experience et ne sont pas sans risques. On trouve dans la litterature differents types de modeles applicables aux reacteurs a lits fluidises, qui peuvent etre utilises pour le dimensionnement. Nous presenterons les principaux de ces modeles et discuterons de leur applicabilite selon les conditions operatoires.