Ultrafiltration de polymères flexibles de grande masse molaire : étude du régime de perméation forcée

par Lucie Béguin

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Mohammed Rakib.

  • Titre traduit

    Ultrafiltration of high molecular weight flexibles polymers : study of the forced permeation


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  • Résumé

    Ce travail a pour but d’étudier l’ultrafiltration tangentielle de polymères flexibles de grande masse molaire, en particulier dans le cas où leur rayon hydrodynamique est supérieur à celui des pores. Un système modèle est utilisé avec des membranes track-etch (de pores de taille et forme uniformes et contrôlées) et un polymère flexible linéaire, le polyoxyde d’éthylène (M = 10^6 g/mol et Ip = 1,6). Par chromatographie d’exclusion stérique, nous avons montré que le polymère n’est pas stable et se dégrade lors de la filtration à cause de cisaillements trop importants. La durée de l’étude est réduite en conséquence. Les résultats montrent que les polymères parviennent en se déformant à passer à travers la membrane si le débit dans le pore est supérieur à un débit critique : c’est la perméation forcée. Un bon accord entre le débit critique théorique et le débit expérimental est obtenu en prenant comme longueur et temps de relaxation caractéristiques du polymère respectivement son rayon hydrodynamique et le temps de Zimm. La transition entre la rétention totale et la perméation forcée n’est pas aussi rapide que ce que prédisent les lois d’échelle. L’étude du flux de perméat par le modèle des résistances en série a montré que le colmatage est la résistance principale : le blocage des pores puis la formation d’un gâteau sont les mécanismes responsables. Une modélisation prenant en compte ces deux mécanismes a été mise en œuvre : la prévision du flux de perméat est en bon accord avec les valeurs expérimentales. Le tracé de la résistance de colmatage en fonction du flux de perméat s’est révélé également être un moyen de retrouver le phénomène de perméation forcée.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (117 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 93 réf.

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  • Bibliothèque : CentraleSupélec. Bibliothèque.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 65302
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