Use of Computational Fluid Dynamics for Absorption Packed Column Design

Utilisation de la dynamique des fluides numérique pour le design des colonnes d'absorption à garnissages

Yacine Haroun (1) , Ludovic Raynal (1)

1 IFPEN - IFP Energies nouvelles

Computational Fluid Dynamics (CFD) is today commonly used in a wide variety of process industries and disciplines for the development of innovative technologies. The present article aims to show how CFD can be used as an effective analysis and design tool for the development and design of packed gas/liquid absorption columns. It is first shown how CFD can be used for the characterisation of packings. The different hydrodynamic and mass transfer design parameters are investigated and adapted CFD methods are suggested. Secondly, column distribution internal development is discussed to show how CFD simulations should be performed to improve the design of gas and liquid distributors. An example of the development of new distribution technologies for floating installation of a reactive absorption column is also presented.

La dynamique des fluides numérique (Computational Fluid Dynamics, CFD) est aujourd'hui couramment utilisée pour le développement de technologies innovantes dans de nombreux domaines et procédés industriels. Cet article a pour objectif de montrer comment la CFD peut être utilisée comme outil d'analyse et de dimensionnement pour le développement des colonnes d'absorption gaz-liquide à garnissages. En premier, il est présenté comment la CFD peut être utilisée pour caractériser les différents paramètres de dimensionnement d'un garnissage (hydrodynamique et transfert). Les méthodes CFD appropriées sont suggérées et discutées. En second, l'utilisation de la CFD pour le développement et l'optimisation des internes de distribution gaz-liquide est exposée. Un exemple de développement par CFD d'une nouvelle technologie de distribution pour une colonne d'absorption réactive sur une installation flottante offshore est présenté.

Mots clés: CFD; Packed gas/liquid absorption columns

Domaines: Chimie

Yacine Haroun, Ludovic Raynal. Use of Computational Fluid Dynamics for Absorption Packed Column Design. Oil & Gas Science and Technology - Revue d'IFP Energies nouvelles, 2016, 71 (3), ⟨10.2516/ogst/2015027⟩. ⟨hal-01395112⟩