| Titre : | Calcul d'une colonne d'absorption a garnissage par la methode des hauteurs et unités de transfert |
| Auteurs : | Wafa Haricha, Auteur ; Chaouki Bendjaouahdou, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2016 |
| Note générale : | colonne à garnissage, polluant, dimensionnement, débit de gaz, absorption. |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
L’objectif de ce travail a été de calculer une colonne d’absorption à garnissage qui
devait être conçue pour épurer ou laver un effluent gazeux d’un polluant (CO2) responsable en grande partie du réchauffement climatique. Cette étude a déterminé le diamètre et la hauteur du lit de garnissage pour un débit de gaz à traiter et des concentrations imposées en CO2 à l’entrée et à la sortie du gaz. Les résultats obtenus nous permettent de conclure que le diamètre et la hauteur déterminés sont acceptables et satisfont aux normes de fabrication. |
| Sommaire : |
Introduction générale …………………………………………………………………… 1
Références bibliographiques……………………………………………………………. 3 Chapitre I Méthodes d’élimination du polluant atmosphérique de CO2 Introduction………………………………………………………………………………. 4 I.1. Captage de CO2……………………………………………………………………… 5 I.1.1. Captage post-combustion.......................................................................................... 6 I.1.2. Captage pré-combustion………………………………………………………........ 6 I.1.3. Captage par oxy-combustion………………………………………………………. 7 I.2. Procédé de séparation……………………………………………………………….. 7 I.2.1. Séparation par absorption………………………………………………………….. 8 I.2.2. Séparation par Adsorption…………………………………………………………. 8 I.2.3. Séparation par distillation cryogénique……………………………………………. 9 I.2.4. Séparation par membranaire……………………………………………………….. 9 I.3. Transport du CO2…………………………………………………………………… 11 I.4. Stockage du CO2……………………………………………………………………... 11 I.4.1. Stockage géologique……………………………………………………………….. 11 I.4.1.1. Stockage dans les gisements de pétrole et de gaz épuisés…………………… 11 I.4.1.2. Stockage dans les veines de charbon non exploitées………………………… 11 I.4.1.3. Stockage dans les aquifères salins profonds…………………………………. 12 I.4.2. Stockage océanique………………………………………………………………... 12 I.4.3. Minéralisation……………………………………………………………………… 13 Références bibliographiques …………………………………………………………..... 14 Chapitre II Transfert de matière avec et sans réaction chimique Introduction……………………………………………………………………………..... 16 II.1. Transfert de matière gaz-liquide…………………………………………………... 16 Sommaire II.1.1. Introduction……………………………………………………………………… 16 II.1.2. Equilibres gaz-liquide…………………………………………………………… 16 II.2. Transfert de matière sans réaction chimique……………………………………... 18 II.2.1. Théorie du transfert entre phases en régime permanent ………………………... 18 II.2.2. Théorie du transfert entre phases en régime transitoire………………………… 19 II.2.2.1. Théorie de la pénétration de Higbie……………………………………… 19 II.2.2.2. Théorie du renouvellement de surface de Danckwerts…………………… 20 II.2.3. Expression du transfert de matière global……………………………………….. 20 II.3. Transfert de matière avec réaction chimique……………………………………. 21 II.3.1. Régime de réaction lente (Ha II.3.2. Régime de réaction intermédiaire (0,3 II.3.3. Régime de réaction rapide (Ha > 3) …………………………………………….. 23 II.3.4. Réaction rapide du pseudo-premier ordre……………………………………….. 23 II.3.5. Réaction instantanée (Ha > 3 ≈ 10.Ei)…………………………………………… 24 Références bibliographiques ……………………………………………………………. 25 Chapitre III Absorption de CO2 par une solution de MEA Introduction………………………………………………………………………………. 26 III.1. Généralités sur l’absorption chimique…………………………………………… 27 III.1.1. Les alcanolamines……………………………………………………………... 27 I II.1.1.1. MonoEthanolAmine MEA…………………………………………….. 27 I I I.1.1.2. Mécanismes réactionnels……………………………………………... 28 III.2. Contacteurs gaz – liquide ……………………………………………………........ 28 III.3. Etude d’une colonne à garnissages ………………………………………………. 29 III.3.1 Divers types de garnissage……………………………………………………... 30 III.3.2. Écoulement des fluides dans les garnissages………………………………….. 31 I II.3.2.1. Perte de charge………………………………………………………… 31 I II.3.2.2. Capacité de garnissage …………….....……………………………….. 33 I I I.3.2.3. Rétention (Holdup)……………………………………………………. 35 I I I.3.2.4. Vitesse minimale d'arrosage…………………………………………... 36 III.4. Calcul du point de fonctionnement de la colonne……………………………….. 36 Sommaire III.4.1. Notion d’unité de transfert …………………………………………………..... 37 I II.4.1.1. Calcul du nombre d’unité de transfert d’une séparation………………. 40 I II.4.1.2. Calcul du nombre d’unités de transfert globales………….…………... 41 III.4.2. Calcul de la hauteur d’une unité de transfert………………………………….. 42 III.4.3. Estimation des hauteurs d’unités de transfert…………………………………. 44 Références bibliographiques ……………………………………………………………. 46 Chapitre IV Présentation du procédé étudie et des résultats obtenus Introduction ……………………………………………………………………………… 48 IV.1. Expose du problème……………………………………………………………….. 48 IV.2. Données relatives au procédé étudié (colonne d’absorption à garnissage) …… 48 I V.2.1. Gaz à traiter…………………………………………………………………… 48 IV.2.2. Solvant (phase liquide) ……………………………………………………….. 49 IV.2.3. Équilibre liquide-vapeur ……………………………………………………... 49 IV.2.4. Données relatives au garnissage ……………………………………………... 49 I V.2.5. Coefficients de diffusion……………………………………………………… 49 IV.3. Détermination des conditions d’écoulement des fluides………………………… 49 IV.3.1. Bilan molaire de la colonne en régime permanent…………………………….. 51 IV.3.2. Calcul des débits gaz et liquide ……………………………………………….. 52 IV.3.3. Calcul de la vitesse maximale du gaz U dans la colonne vide………………… 53 IV.3.4. Calcul du diamètre de la colonne……………………………………………… 54 IV.4. Calcul des hauteurs d’unité de transfert ………………………………………… 55 IV.4.1. HUTL………………………………………………………………………….. 55 IV.4.2. HUTG………………………………………………………………………….. 55 IV.5. Calcul de la hauteur de colonne…………………………………………………... 56 IV.6. Résumé de la procédure de calcul de la hauteur d’une colonne à garnissage … 58 Références bibliographiques……………………………………………………………. 60 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| M/2970 | Memoire master | BIB.FAC.ST. | Empruntable | Salle de mémoires et de théses |
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