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Experimental Validation of Calcium Phosphate Precipitation Modeling in a Pellet Reactor Validation Expérimentale d'un Modèle pour la Précipitation de Phosphates de Calcium en Lit Fluidisé

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Calcium phosphate precipitation is studied in this article. The P-recovery process is carried out in a fluidized sand bed, the so-called pellet reactor which presents major advantages from the hydrodynamical viewpoint. The associated chemistry is yet relatively complex, due to pH gradient along the column and to the residence time of the various precipitates. The experimental observations showed three different phenomena: first, an agglomeration of fines around the sand grains is observed, second, a stagnation of fines in the bed occurs while a significant amount of fines also leaves the bed with the liquid effluent. The purpose of this work is to validate the thermodynamical model developed in our previous works on a semi-industrial sized pilot. Additional experimental runs carried out for various operating conditions showed the robustness of the model. These results open some interesting perspectives for the determination of optimized operating conditions at industrial scale.

French
La précipitation des sels de phosphates de calcium dans un lit fluidisé de sable est étudiée dans cet article. Le procédé de déphosphatation en lit fluidisé de sable présente de nombreux avantages du point de vue hydrodynamique cependant la chimie associée peut s'avérer relativement complexe, en raison du gradient de pH à l'intérieur de la colonne et du temps de séjour des différents précipités formés. En effet, les premières observations expérimentales ont montré que trois types de précipités pouvaient exister : soit enrobé sur les grains de sable, soit sous forme de fines restant dans le lit ou sous forme de fines entraînées par le courant de sortie. Ainsi, un modèle thermodynamique développé lors de travaux antérieurs est validé d'un point de vue macroscopique sur un pilote de taille semi-industrielle. De plus, des essais complémentaires pour différentes conditions opératoires ont montré la bonne robustesse de ce modèle. Ces résultats ouvrent des perspectives intéressantes pour l'optimisation des conditions d'exploitation d'un procédé industriel de récupération du phosphate des effluents aqueux.
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Keywords: LIT FLUIDISE; MODELE THERMODYNAMIQUE; PELLET REACTOR; PHOSPHATE DE CALCIUM; PRECIPITATION; THERMODYNAMIC MODEL

Language: French

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2005

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