Réacteur électrochimique à lit granulaire transporté

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Abstract

Ce travail présente l'étude d'un réacteur électrochimique à matrice solide granulaire lorsque celle-ci est placée dans un tronc conique. La solution à traiter percole le lit granulaire du réacteur en écoulement du fait de la gravité tout en lui assurant une bonne cohésion et donc une conductivité électronique satisfaisante.

Les solutions numériques des équations différentielles liées aux bilans de masse et de charge permettent d'atteindre les distributions de concentration, de courant et de potentiel dans le cas où le lit granulaire est maintenu fixe. Une évolution de ces distributions expérimentales est discutée dans le cas où le lit granulaire est mis en mouvement.

L'évolution des concentrations (écoulement piston) et l'influence des débits liquide et solide discutés et illustrés dans le cas de la récupération de cuivre de solutions diluées (< 500 ppm) d'acide sulfurique. Un diagramme de dimensionnement pour chaque cas de percolation a finalement été proposé.

Abstract

This work deals with an electrochemical reactor composed of a solid granular matrix located in a conical vessel. The solution to be treated flows through the reactor by forced convection. This mode of operation allows the solid matrix to move downwards because of gravity, assures good cohesion, hence good conductivity.

The numerical solution of the differential equations obtained from the mass and charge balances permits the determination of the concentration, current and potential distributions in the case where the granular bed is kept fixed; the moving bed configuration is also discussed.

The concentration development (plug flow reactor) and the influence of liquid and solid flow rates are discussed and illustrated in the case of selective copper recovery from dilute solutions (< 500 ppm) in a sulfuric acid medium. Finally a reactor design diagram for such devices is proposed.

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