Etude de la dispersion d’adsorbat en milieux chimiquement hétérogènes

Abstract

L'étude de l’influence de l’hétérogénéité chimique à l’échelle de la colonne sur la dispersion de phénol lors de l’adsorption dans un lit fixe de charbon actif a été étudiée expérimentalement. Une adsorption non linéaire du phénol par le charbon actif a été considérée. Les milieux hétérogènes ont été fabriqués artificiellement en mélangeant deux variétés de charbon actif de mêmes propriétés physiques. La première variété a consisté en des grains non actifs (non adsorbants). La deuxième était composée de grains de charbon actif exempts de phénol, donc apte à en adsorber. Différentes distributions en couches alternées de grains actifs et non actifs ont été expérimentées pour la même capacité, les différentes configurations ont été reproduites à différentes capacités. La proportion massique des grains actifs à la masse totale du milieu, ainsi que le taux de l’épaisseur de la couche active à la longueur du lit ont été donc considérés comme paramètres quantifiant l’hétérogène chimique. La variation de la variance des courbes de percées du phénol avec l’hétérogénéité chimique a été observée. Les résultats obtenus montrent une augmentation de la dispersion avec l'hétérogénéité chimique. La modélisation statistique des résultats a permis l’obtention d’une corrélation reliant la variation de la dispersion, représentée par la variance de la courbe de percée, à la capacité et l'hétérogénéité chimique du milieu. Considering the nonlinear and favourable adsorption of phenol into granular activated carbon fixed beds, effect of medium chemical heterogeneity on phenol dispersion have been studied experimentally. Heterogeneous media were prepared by alternating layers of two types of granular activated carbon having similar physical properties. The first variety consisted of non-active (non-adsorbent) grains. The second consisted of grains of active grains. Thus, chemical heterogeneity was considered at column scale and the distribution. A variety of heterogeneity distributions have been experimented for the same capacity; the different configurations have been reproduced at different capacities. The active grains mass proportion to the total medium mass and the ratio of the active layer thickness to the bed length were considered as parameters quantifying chemical heterogeneous. The phenol breakthrough curve reduced variation with chemical heterogeneity was observed. Obtained results showed an increase in dispersion with chemical heterogeneity. Results were statistically modelled using a regression equation function of capacity variation in terms of the mean value of the probability distribution and chemical heterogeneity in terms of the active layer relative thickness to the column length. A relationship combining medium capacity and chemical heterogeneity is obtained. The relationship implicitly takes into account the effect of column length. تمت دراسة تجريبية لتأثير عدم التجانس الكيميائي على مستوى المقياس الحبيبي في تشتت الفينول أثناء الامتزاز في عمود ثابت من الفحم المنشط. تم إعتبار إمتزاز الفينول بواسطة الفحم المنشط من النوع اللاخطي. تم تصنيع الوسائط الغير متجانسة عن طريق خلط نوعين من الفحم المنشط لديهم نفس الخصائص الفيزيائية. يتكون الصنف الأول من الحبيبات غير النشطة (مشبعة بالفينول). يتكون الصنف الثاني من حبيبات الفحم النشط الخالية من الفينول ، بحيث تكون قادرة على إمتزاز الفنول. وهكذا ، فقد تم تمثيل عدم التجانس الكيميائي من خلال التباين على النطاق الحبيبي وتوزيع المواقع النشطة في الوسط المسامي، وعددها. تم اختبار توزيعات مختلفة من الطبقات المتغيرة للحبيبات النشطة وغير النشطة بنفس السعة ، وقد تم إعادة تكوين التكوينات المختلفة بسعات مختلفة. نسبة كتلة من الحبوب النشطة إلى الوزن الكلي للمتوسط، ومعدل سمك الطبقة النشطة لطول العمود وهكذا تعتبر عوامل لقياس عدم التجانس الكيميائي. ولوحظ اختلاف التباين بين منحنيات اختراق الفينول مع عدم التجانس الكيميائي. تظهر النتائج التي تم الحصول عليها تزايد في التشتت مع تزايد عدم التجانس الكيميائي. النمذجة الإحصائية لنتائج سمحت لنا بالحصول على علاقة بين التغير في التشتت وعدم التجانس الكيميائي الممثل في عدة توزيعات للطبقات النشطة.