Déshydratation d'alcools à l'aide de membranes hydrophyles : modélisation du transfert de matière

par Catherine Vauclair

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Pierre Schaetzel.

Soutenue en 1998

à Caen .


  • Résumé

    Des membranes à base de PVA ont été synthétisées et optimisées pour la déshydratation par pervaporation de solutions alcools supérieurs, sous-produits de l'industrie brésilienne des bio-carburants. Les films PVA-PAA (90-10), PVA-PAAM (60-40) et PVA-PAA-co-acide maléique (60-40) présentent des propriétés de permsélectivité supérieures à ceux en PVA pur. Une synergie de sorption de l'éthanol a été mise en évidence pour les membranes PVA-PAA et PVA-PAA-co-acide maléique lorsque l'eau gonfle le polymère. En pervaporation, les flux d'eau peuvent être décrits par la seule connaissance de la fraction volumique en eau dans la membrane PVA-PAA grâce à une équation de Long (pour différents mélanges eau/alcools). Pour un mélange eau/éthanol, les flux d'eau et le facteur d'enrichissement, pour les trois membranes et celles en PVA, sont identiques à égale activité de l'eau dans la charge. Un modèle de solution-diffusion modifié (le modèle du volume libre total), dans lequel le coefficient de diffusion dépend de la fraction volumique totale des espèces mobiles dans la membrane, a été établi. Les coefficients caractérisant le transfert de matière sont calculés à pression aval nulle. Le modèle a été vérifié à pression aval variable pour le système eau/EtOH/membrane PVA-PAA-co-acide maléique par la comparaison des flux calculés et expérimentaux. Un modèle simplifie a été développé et vérifié en utilisant la même méthodologie dans le cas où l'un des perméants est sorbé préférentiellement. Nous développons finalement une expression simple de l'équation de Fick multicomposant qui permet de montrer que le couplage de flux peut être négligé pour nos résultats expérimentaux.

  • Titre traduit

    Dehydration of alcohols with hydrophilic membranes : modeling of mass transfer


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Informations

  • Détails : 1 vol. (178-[62] f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 148 réf. bibliogr. en fin de chapitres

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-1998-21
  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque universitaire Sciences - STAPS.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-1998-21bis
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