Analyse des transferts en pervaporation : application à la séparation du mélange eau-éthanol

par Kalliopi Kalantzi

Thèse de doctorat en Chimie appliquée et génie des procédés

Sous la direction de Henri Gibert.


  • Résumé

    La pervaporation, qui se définit par une séparation sélective au travers d'une membrane dense associée à une vaporisation, est un procédé simple à mettre en œuvre mais qui obéit à des mécanismes de transfert relativement complexes. Notre contribution à l'étude de la pervaporation repose sur la mise en place d'une installation pilote originale constituée d'un module plan au sein duquel la température est maintenue constante. Ainsi, une analyse simplifiée des transferts de matière a été permise et une étude systématique des paramètres du procédé (température, pression en aval et composition du mélange traite) a été conduite à l'aide d'une membrane hydrophile (GFT) au contact de solutions eau-éthanol. Au plan pratique, le fonctionnement en isotherme offre une plus grande stabilité et des flux supérieurs à ceux obtenus en adiabatique. Par ailleurs, à l'aide d'une instrumentation adaptée, une méthode simple de mesure en ligne du flux est développée. Au plan didactique, l'influence capitale de la température du liquide sur les flux est démontrée, ce qui est associe à un mécanisme de transfert de type diffusionnel. L’intérêt de maintenir une pression faible dans le compartiment vapeur est souligné dans le domaine des températures peu élevées. Enfin, il est à éviter une teneur trop élevée en eau dans le mélange à traiter qui peut être a l'origine de modifications irréversibles de la membrane. Un modèle empirique regroupant l'ensemble des résultats est proposé pour relier le flux partiel en eau aux paramètres opératoires. Un modèle analytique est également développé, qui permet de mettre en évidence l'importance de trois étapes de transfert (sorption, diffusion, désorption).

  • Titre traduit

    Transfer analysis in pervaporation : application to water-ethanol separation


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Informations

  • Détails : 1 vol. (216 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 68 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 52815
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