Contribution à la caractérisation et à la modélisation de l’encrassement des échangeurs de chaleur industriels : Application aux échangeurs des procédés de concentration de l’acide phosphorique

Résumé :

Ce travail est une contribution à la caractérisation et à la modélisation du phénomène de l’encrassement des échangeurs de chaleur utilisés pour la concentration de l’acide phosphorique dans l’une des usines du Groupe Chimique Tunisien à Gabès - Tunisie.

L’étude basée sur des données opératoires et des échantillons de crasse recueillis sur site industriel a fait appel à des méthodes statistiques de prétraitement de grandes matrices de données (Centrage par la médiane, mise à échelle, ACP…). Appliquées aux différentes données de fonctionnement des appareils étudiés, ces méthodes ont permis d’obtenir une forme appropriée d’analyse de données, indispensable à l’étape de modélisation de l’efficacité thermique des échangeurs de chaleur examinés.

La modélisation a été effectuée en utilisant deux types de modèles : un modèle linéaire (PLS général et PLS réduit) et un modèle neuronal (RNA). Les résultats obtenus aboutissent à des coefficients de précision améliorés en passant d’une méthode statistique simple à une autre plus développée.

L’étape de la modélisation a été suivie d’une étude expérimentale planifiée selon un Plan Composite Centré de l’encrassement d’un échangeur de chaleur polyblocs à courants croisés en graphite. Les résultats obtenus montrent l’importance de trois paramètres sur la formation de dépôt et la baisse de l’efficacité thermique à savoir : le débit de circulation de l’acide phosphorique, la pression de la vapeur de chauffe et le pourcentage de la matière solide en suspension.