Compréhension et maîtrise des mécanismes de structuration des dépôts lors de la filtration tangentielle de produits laitiers

par Christopher David

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides, énergétique et procédés

Sous la direction de Frédéric Pignon et de Albert Magnin.

Soutenue en 2008

à Grenoble, INPG .


  • Résumé

    L'efficacité et le rendement de la filtration dans les procédés de séparation membranaire sont gouvernés par la concentration et l'organisation de la matière accumulée au voisinage des membranes. En industrie laitière, les entités retenues sont principalement les micelles de caséine d’une taille moyenne de 100 nm. Les dévelloppements de cellules de filtration et de méthodologies originales ont permis d’accéder à la concentration et à la structure de ces colloïdes aux échelles pertinentes nanométriques. Leurs évolutions temporelles et spatiales dans les couches déposées ont été caractérisées par diffusion de rayons x aux petits angles in-situ. Les corrélations de ces résultats aux paramètres hydrodynamiques de la filtration et aux propriétés rhéologiques des suspensions concentrées ont permis d'apporter des informations essentielles à la compréhension des mécanismes gouvernant les procédés de séparation membranaire.


  • Résumé

    Membrane separation processes are commonly used in dairy industry to concentrate and purify nano-particles dispersions. The main limitation of these separation processes is the accumulation of colloids on the membrane. The comprehension of the colloidal interactions and aggregations taking place in these deposits constitute a major technological challenge. The dispersions studied are casein micelles suspensions prepared in different aqueous phase. The effects of the physicochemical properties and the rheological behavior of the dispersion on the organization of the nano-particles and flow behavior were investigated and three domains of concentration were identified. New frontal and cross-flow filtration cells have been developed and combined with in-situ small angle x-ray scattering. The filtration properties have thus been linked to the spatial and temporal evolution of the casein micelles' concentration and structure at the pertinent nanometric length scales in the accumulated layers.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (169 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 89 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS08/INPG/0136/D
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