Spectre des temps de séjour

Le spectre des temps de séjour décrit la distribution statistique des durées de séjour des particules ou des volumes de fluide dans un appareil fonctionnant en continu. Il indique combien de temps les différentes fractions de produit demeurent dans le système entre l’entrée et la sortie. Dans les procédés réels, le temps de séjour n’est pas identique pour toutes les particules, mais réparti sur un intervalle de temps.

Selon la catégorie du mélangeur continu et la nature de la tâche, on utilise des appareils avec une durée de séjour moyenne très courte ou plus longue. Les deux variantes sont techniquement pertinentes et remplissent différentes tâches de génie des procédés. Les mélangeurs continus à courte durée de séjour conviennent pour une homogénéisation rapide, un traitement en douceur ou des débits élevés. Les mélangeurs continus à durée de séjour plus longue sont utilisés lorsque des réactions, un séchage, une mise en température ou des transformations de matière nécessitent du temps.

Les deux catégories ne sont pas interchangeables. Le spectre des temps de séjour correspondant doit être adapté à la tâche du procédé. Ce qui est décisif, ce n’est pas que le spectre des temps de séjour soit court ou long, mais qu’il soit reproductible, stable et adapté à l’effet de procédé souhaité.

Le spectre des temps de séjour est souvent décrit par une fonction de distribution :

E(t)= dF(t) / dt

• E(t) est la fonction densité du temps de séjour
• F(t) est la distribution cumulée des temps de séjour
• t est le temps

La durée de séjour moyenne résulte de :

t_m  =  Intégrale ( t * E(t) dt )

Un mélangeur ou réacteur continu correctement conçu se caractérise par le fait que son spectre des temps de séjour est spécifiquement adapté à la tâche de procédé concernée.