Contribution à l’étude des réacteurs à lits fluidisés : Modélisation du comportement hydrodynamique et thermique du réacteur

Abstract

Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet de l’obtention du diplôme de Magister en génie chimique, réalisé dans le laboratoire de simulation de l’université de Ouargla. Vu la complexité des phénomènes qui se produisent le long d’un réacteur à lit fluidisé et les fortes interactions entre eux, notre étude sera restreinte à la zone dense du réacteur. L’objectif de ce travail est l’élaboration d’un modèle théorique (hydrodynamique, réaction chimique et transfert thermique) permettant de décrire les phénomènes mis en jeu lors de la combustion du gaz naturel dans un contacteur gaz solide contenant des particules inertes. Cette étude a été réalisée en utilisant le FORTRAN 90 (quatrième version) comme langage de programmation, et la méthode Newton Raphson comme méthode de résolution du système d’équations de bilans de matières et énergétiques. Le modèle retenu dans cette étude est un modèle qui couple entre le modèle de Kato et Wen (1969) pour l’hydrodynamique du système et celui de Kunii et Levenspiel (1991) pour l’aspect du transfert thermique. La cinétique retenue est celle de Westbrook et Dryer (1981). Les résultats des simulations ont permis de montrer que le modèle développé représente correctement l’aspect qualitatif de l’ensemble des paramètres du système. Toutefois, l’aspect quantitatif des résultats obtenus reste fortement lié au choix du schéma cinétique représentant le comportement de la combustion du gaz naturel dans les milieux granulaires.