Transfert de matière en pervaporation application à la deshydratation de mélanges complexes

par Véronique Rollet

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de

Soutenue en 2000

à Compiègne .

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  • Résumé

    L'objectif de notre étude est la compréhension des lois régissant le transfert de matière en pervaporation, en vue du dimensionnement d'un procédé pour la déshydratation de mélanges complexes : mélanges Fusel, Léger et eau-isopropano1-sel. Dans un premier temps, une étude sur le mécanisme de la pervaporation du mélange eau éthanol a été effectuée avec de nouvelles membranes synthétisées en PVA-PAA (90- l 0,). Lors de l'étude de l'équilibre de sorption, une synergie de sorption de l'éthanol induite par l'eau, a été quantifiée. Des modèles de solution-diffusion ont été testés pour le calcul du transfert de matière : les modèles du composé clé, du volume libre total et le modèle à six paramètres ont été utilisés pour prédire les flux d'eau et d'éthanol à pression aval variable. L'existence d'une couche limite à l'interface amont de la membrane engendre des phénomènes de polarisation de température et de concentration. Ces phénomènes limitant le transfert pervaporatif ont été mis cil évidence de façon indépendante à l'aide d'une cellule de laboratoire. Les transferts de chaleur et de matière en pu être décrits par des corrélations de type Nusselt et Sherwood. Des essais ont été effectués avec polarisations de température et de concentration simultanées, et la modélisation a permis de prédire les phénomènes observés. Nous avons finalement étudié l'ingénierie de la pervaporation en vue de la déshydratation de mélanges complexes, avec des membranes commerciales GFT. Nous avons déterminé les équations décrivant le transfert pervaporatif de ces mélanges sur des modules de laboratoire et de taille pilote. Le dimensionnement a été effectué en régime isotherme, puis en régime non-isotherme grâce à la nouvelle méthode de calcul que nous avons établie. Une installation couplant la pervaporation et la distillation a été proposée pour la déshydratation de chacun de ces mélanges

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Informations

  • Détails : 241 p.
  • Annexes : 137 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2000 ROL 1319
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