Etude d'un procédé d'émulsification par membrane vibrante : compréhension des mécanismes, modélisation et optimisation

par Emilie Lepercq-Bost

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Arsène Isambert.


  • Résumé

    Le procédé EMULSAR, est un procédé d'émulsification par membrane vibrante. Pour optimiser ce procédé, une meilleure compréhension des mécanismes intervenant dans la formation des gouttes est nécessaire. L'étude a été menée en deux temps : l'optimisation du procédé d'émulsification membranaire sans vibration, puis l'optimisation des paramètres spécifiques à la vibration. Sur un pilote d'émulsification membranaire sans vibration, nous avons étudié l'influence de la pression transmembranaire, de la contrainte de cisaillement et de la tension interfaciale sur la qualité de l'émulsion produite et le temps de production, et ce sur des émulsions modèles et avec des membranes en céramique. Ce travail nous a permis de proposer trois modèles : le modèle du nombre capillaire, le modèle de l'activation des pores de la membrane et le modèle de prévision de la coalescence. Le nombre capillaire permet de trouver les valeurs optimales de la tension interfaciale et de la contrainte de cisaillment. Les modèles d'activation des pores et de coalescence permettent de déterminer les conditions de pression et de flux transmembranaire permettant d'éviter la coalescence à la membrane. Nous avons étudié l'influence de la vibration de la membrane sur le décrochement des gouttes sur un montage d'observation du décrochement d'une goutte soumise à une vibration. Nous avons mis en évidence le décrochement accéléré par vibration, et dégagé les principaux paramètres influant sur ce phénomène : la viscosité de la phase dispersée et l'amplitude et la fréquence de vibration de la membrane. Ces résultats nous ont permis de retrouver le décrochement accéléré par vibration au sein du procédé EMULSAR.

  • Titre traduit

    Study of a membrane emulsification process with a vibrating membrane : understanding the mecanisms, modelling and optimisation


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Informations

  • Détails : 1 vol. (292 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 108 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 65047
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