Papers by jean-claude charpentier
Oil & Gas Science and Technology – Revue d’IFP Energies nouvelles, 2014
Cet article fait partie du dossier thématique ci-dessous publié dans la revue OGST, Vol. 69, n°5,... more Cet article fait partie du dossier thématique ci-dessous publié dans la revue OGST, Vol. 69, n°5, pp. 773-969 et téléchargeable ici D o s s i e r DOSSIER Edited by/Sous la direction de : P.-L. Carrette PART 1 Post Combustion CO 2 Capture Captage de CO 2 en postcombustion
HAL (Le Centre pour la Communication Scientifique Directe), Sep 27, 2015
Chemical Engineering Communications, Aug 1, 1983
Abstract A careful scrutinity of the literature shows on one hand the crucial industrial problems... more Abstract A careful scrutinity of the literature shows on one hand the crucial industrial problems of selectivity in gas-liquid contactors and on the other hand, reveals the limited number of theoretical and experimental studies on the topic. A theoretical approach is proposed with the scheme A gas→ A liquid A + B→ C A+ C→ D using the film theory equations involving a mass balance between the film and the bulk. An original technique for the solution of the proposed differential system shows the influence of seven nondimensional numbers on the selectivity which is in fact calculated with the help of the concentration profiles in the dissolved gas in the reactant and in the product.
Parmi les nombreux problemes de genie des procedes que rencontrent l’ingenieur et le pharmacien t... more Parmi les nombreux problemes de genie des procedes que rencontrent l’ingenieur et le pharmacien travaillant dans les industries chimiques, petrolieres, pharmaceutiques, cosmetiques et agroalimentaires, l’ecoulement d’un ou de plusieurs fluides a travers un milieu poreux fixe ou mobile tient une place preponderante. Il suffit de citer les principaux procedes unitaires du genie des procedes (sechage, fluidisation, sedimentation, cristallisation, distillation, echange d’ions, extraction liquide-liquide...) pour voir le nombre plethorique de canalisations, de colonnes, de cuves et de reacteurs au sein desquels le ou les procedes sont realises. De meme, pour les industries de la sante, la formulation necessite la conception, le developpement, la production et l’ecoulement de materiaux poreux (ou non poreux) fonctionnant par leur composition, leur preparation et leur agencement pour delivrer une action et rendre un service (par exemple la galenique). Apres un bref rappel des principes fondamentaux de la mecanique des fluides appliques aux cas d’ecoulements de fluides parfaits ou visqueux newtoniens dans les conduites, ce texte fournit les notions de base indispensables sur l’hydrodynamique des ecoulements dans les milieux poreux rencontres dans les procedes de sedimentation et granulation , de reactions necessitant un garnissage , de fluidisation et de filtration . Notre but est de proposer la ou les relations qui existent : entre le debit de fluide et les proprietes caracteristiques du milieu poreux mobile et des fluides pour maintenir ce milieu poreux dans les conditions optimales de fonctionnement afin de realiser le procede et d’elaborer le produit voulu (sedimentation, fluidisation) ; ou entre les pertes de charge necessaires pour assurer un debit connu et optimum de fluide, compte tenu des proprietes caracteristiques du milieu poreux fixe (reacteurs, filtration). Il est bien entendu que ce texte ne se veut nullement exhaustif et le lecteur se reportera utilement aux ouvrages hautement specialises presentes dans la bibliographie, pour une connaissance plus approfondie sur tel ou tel procede.
HAL (Le Centre pour la Communication Scientifique Directe), 1974
Chemical Engineering Science, 1981
... diffusion coefficient of the gas in the pure solvent liquid phase m5 1 D8 diffusion coefficie... more ... diffusion coefficient of the gas in the pure solvent liquid phase m5 1 D8 diffusion coefficient of the reactant in the liquid phase, m2 sd wettedwall diameter, m F enhancement factor E, instantaneous enhancement factor g gravity acceleration, m Ha Hatta number ... 15] Nunge BJ and ...
Techniques d'analyse, Apr 1, 1987
Notations et symboles 1 Rappels theoriques 2 Techniques experimentales de determination de ... more Notations et symboles 1 Rappels theoriques 2 Techniques experimentales de determination de la diffusivite 2.1 Mesure du flux d'absorption dans un appareil de laboratoire a aire inter-faciale connue 2.2 Technique par desorption a partir d'un liquide au repos 2.3 Technique par transfert entre une bulle et un liquide au repos 2.4 Techniques a diaphragme 2.5 Technique de diffusion a travers une couche liquide stagnante 2.6 Technique par chromatographie en phase liquide 2.7 Technique polarographique (electrode a oxygene) 2.8 Conclusion 3 Estimation a priori de diffusivites moleculaires 3.1 Diffusion d'un gaz dans une solution non electrolytique 3.2 Diffusion d'un electrolyte dans une solution Bibliographie
MATEC Web of Conferences
Many authors have published in the field of relativistic fluid mechanics (Von LAUE, 1911) (HALBWA... more Many authors have published in the field of relativistic fluid mechanics (Von LAUE, 1911) (HALBWACHS, 1960) (PICHON, 1965) (LICHNEROWICZ, 1966) (BRUHAT, 1966) (MARLE, 1969) (ARZELIES, 1971) (MAHJOUB, 1971) (REZZOLLA et al., 2013) (DISVONZI, 2014) (DERRADI et al., 2016). However, the demonstrations carried out are subject to caution, either due to errors, or by the use of the BOLTZMANN equation or the principle of least action associated with the Lagrangian (FONTEIX et al., 2020). The conference presented at the previous SFGP congress (CAMARGO et al., 2019) was based on the results of a publication (FONTEIX et al., 2020). The aim was to write the energy, momentum and matter balances in special relativity, for continuous fluid mixtures (ARZELIES, 1971). Contrary to custom, these assessments were demonstrated using 2 principles. The first is well known, it is the inseparability of space and time during a change of inertial frame (MINKOWSKI, 1907). The second is our original proposal: i...
Techniques d'analyse
L'absorption d'un gaz dans un liquide se rencontre dans de nombreux procedes des industri... more L'absorption d'un gaz dans un liquide se rencontre dans de nombreux procedes des industries chimiques, agro-alimentaires, petrolieres et biochimiques. Une grandeur clef intervenant dans la mise au point de ces procedes et dans le dimensionnement des reacteurs est la solubilite des differents gaz dans les differents liquides et cela que l'absorption soit accompagnee de reaction chimique ou non. Le but du present article est de donner un apercu critique sur les differentes techniques de mesure et d'estimation de la solubilite, de proposer quelques valeurs experimentales et d'indiquer les compilations bibliographiques disponibles actuellement.
Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique
Cet article traite de la technologie des reacteurs a lit fixe catalytique, alimentes simultanemen... more Cet article traite de la technologie des reacteurs a lit fixe catalytique, alimentes simultanement par un gaz et un liquide, et qui sont largement repandus dans l'industrie du raffinage et en petrochimie pour des hydrotraitements et des oxydations partielles. Bien des difficultes dans le dimensionnement de ces reacteurs sont liees a la complexite des ecoulements gaz-liquide a travers la matrice poreuse, constituee par les particules catalytiques. Pour cette raison, une attention particuliere est portee a la comprehension de l'hydrodynamique des ecoulements. Les phenomenes observes a l'echelle du grain catalytique, transfert de matiere externe et interne, sont distingues des phenomenes observes a l'echelle du reacteur : mauvaise distribution du liquide, dispersions materielle et thermique axiale et radiale. La comprehension de l'ensemble des phenomenes permet de proposer une demarche raisonnee de modelisation des reacteurs.
HAL (Le Centre pour la Communication Scientifique Directe), Mar 31, 1983
International journal of petroleum technology, Nov 17, 2014
HAL (Le Centre pour la Communication Scientifique Directe), 1985
Journées de l'hydraulique, 1973
A certain number of industrial gas-liquid contact processes require cocurrent flow in a column co... more A certain number of industrial gas-liquid contact processes require cocurrent flow in a column containing a packing material which increases the interfacial area, reduces major convection adversely affecting the efficiency of the process, and in some applications, acts as a catalyst for a reaction between the gas and the liquid. The desulphurization of liquid petroleum products by a hydrogen gas flow in contact with a porous catalyst is an important application of this. The flow conditions depend on the rate of flow of each phase into the column. The four most important flow conditions are the following : 1) A trickling flow of liquid consisting of a series of discontinuous films, trickles and drops with a continuous gas phase. 2) A flow of gas bubbles with a continuous liquid phase. 3) Pulsing flow with alternating gas and liquid « plugs ». 4) Spray flow, the liquid droplets being entrained by the gas. The overall design of a model of the reactor operating with air and water mixtures, featuring a 10 cm diameter column packed with 3 mm porous and non-porous spheres forming a layer 1,58 m in depth is described. Two diagrams are suggested, from which the flow conditions can be predicted for known gas and liquid mass flows. In addition, simple relationships for gas pressure drop and liquid volume are established from the energy balance in each phase expressed with allowance for the other. Finally, an experimental procedure is described for measuring residence time distribution of the elements of each phase characterizing the axial dispersion effects in the reactor.Un certain nombre de procédés industriels de contact gaz-liquide nécessitent des écoulements à co-courant dans une colonne contenant un garnissage dont le rôle est d’augmenter l’aire interfaciale, de diminuer les grands mouvements de convection néfastes au rendement de l’opération et parfois de catalyser une réaction entre gaz et liquide. C’est le cas par exemple très important de la désulfuration des produits pétroliers liquides par un courant gazeux d’hydrogène au contact d’un catalyseur poreux. Suivant la valeur des débits de chaque phase à l’entrée de ces appareils, il existe quatre principaux régimes d’écoulement : — un écoulement ruisselant de liquide sous forme discontinue de films, filets et gouttes en présence d’une phase gazeuse continue ; — un écoulement en bulles de gaz en présence d’une phase liquide continue ; — un écoulement pulsé de bouchons alternes de gaz et de liquide ; — un écoulement en brouillard où les gouttes de liquide sont emportées par le gaz. On présente une étude globale d’une maquette de ce réacteur portant sur des mélanges eau-air dans une colonne de 10 cm de diamètre garnie de billes poreuses et non poreuses de 3 mm sur une hauteur de 1,58 m. On propose deux diagrammes qui permettent de prévoir le régime d’écoulement quand on connaît les débits massiques du gaz et du liquide. De plus, à partir de l’expression d’un bilan d’énergie dans chaque phase en tenant compte de la présence de l’autre, on établit des relations simples qui déterminent la perte de charge du gaz et le volume occupé par le liquide. Enfin, on présente une technique expérimentale de mesure de la distribution des temps de séjour des éléments de chaque phase qui caractérise les phénomènes de dispersion axiale dans l’appareil.Charpentier J. C., Le Goff Pierre, Bakos M. Rapport IV.10. Traitement des produits pétroliers : régimes d’écoulement, chute de pression du gaz, taux de rétention et dispersion axiale du liquide pour des écoulements gaz-liquide à co-courant dans une colonne à garnissage. In: Hydrotechnique des liquides industriels. Compte rendu des douzièmes journées de l'hydraulique. Paris, 6-8 juin 1972. Tome 2, 1973
HAL (Le Centre pour la Communication Scientifique Directe), Jul 1, 1980
Mass Transfer with Chemical Reaction in Multiphase Systems, 1983
The gas holdup, the interfacial area and the mass transfer coefficient are the main variables det... more The gas holdup, the interfacial area and the mass transfer coefficient are the main variables determining the mass transfer rates in gas-liquid contacting device. The methods used to measure these parameters can be classified into two categories: local measurements with physical techniques such as light scattering and reflection techniques, photographical and electrical and electrochemical techniques, and global measurements with chemical techniques. Each method has its advantages and its drawbacks. Let us describe and comment them and give some data with a major emphasis on packed columns and trickle-bed reactors, mechanically agitated reactors, bubble columns, spray towers, jet reactors and plate columns.
Mass Transfer with Chemical Reaction in Multiphase Systems, 1983
The term, trickle-bed means a reactor in which a liquid phase and a gas phase flow concurrently d... more The term, trickle-bed means a reactor in which a liquid phase and a gas phase flow concurrently downward through a fixed bed of catalyst particles, while chemical reaction takes place. These reactors are widly used: in petroleum industries, hydrodesulfurization, hydrocracking of heavy or residual oil-stocks, hydrofinishing or hydrotreating of lubricating oils, demetallization, denitrification of gas-oils, isomerization of cyclopropane and hydrogenation of benzene and of naphthenic lube oil distillate (30, 31, 26, 6, 32). in chemical processing, syntheses of butynediol from aqueous formaldehyde and acetylene, selective hydrogenation of acetylene to remove it in the presence of butadiene in C4 hydrocarbon streams (31), and hydrogenation of glucose to sorbitol (6). in the fight against environmental air and waste water pollution by aerobic bacterial action (6). in biological and pharmaceutic industries.
Summary In order both to respond the today’s economic demands and to remain competitive in global... more Summary In order both to respond the today’s economic demands and to remain competitive in global trade, the chemical and related industries have to satisfy the market requirements for high-volume low-price bulk intermediate chemicals or for specific nano- and microscale end-use properties of low-volume high-price specialty and functional chemical products, as well as the social and environmental constraints of industrial meso- and macro scale processes. This requires chemical engineering to follow a scientific approach that involves a multidisciplinary and multiscale time and length integrated system approach to the complex simultaneous and, often, coupled transfer phenomena and nonlinear, non-equilibrium molecular processes that occur on different length and time scales of the supply chain. That is, a good understanding of how phenomena at a smaller length scale relates to properties and behavior at a longer length scale is necessary (from the molecular- scale to the production-sc...
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