Étude de l’extraction membranaire par fibres creuses de sels alcalins par des systèmes macrocycliques calixaréniques

The study of transfer mechanisms during the extraction by hollow fiber membrane of alkaline salts by macrocyclic systems

• Auteur / Autrice : Zaher Albaraka
• Direction : Michel Burgard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut pluridisciplinaire Hubert Curien (Strasbourg2006-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Permittivité

Fibres polypropyléniques

Membranes liquides

Métaux alcalins

Calixarènes

Transfert de masse

Séparation par membranes

Extraction par solvant

Composés macrocycliques

Extraction (chimie)

Diffusion (physique)

Partage des phases

Membranes (technologie)

Mots clés libres

Equilibre d'extraction

Résumé

Ce travail montre les avantages de l’extraction liquide-liquide non dispersive obtenue à l’aide de contacteurs membranaires. Conçus en modules de fibres creuses pouvant être imprégnés par le solvant organique (membranes lipophiles). Il montre la possibilité d’utiliser cette technique pour l’extraction de sels alcalins par des extractants macrocycliques dissouts dans un solvant non polaire. Il présente une modélisation du transfert de matière basée sur une adaptation du modèle du double film et appliqué pour des systèmes biphasiques présentant des isothermes non linéaires. L’influence des paramètres hydrodynamiques (débits des phases) et physico chimiques (diffusivité du soluté, conditions d’équilibre) sur les cinétiques de transferts sont discutés par le biais du coefficient de transfert global (Kw). La simplicité d’utilisation de modules membranaires dans des extractions non dispersives en fait de bons candidats dans des configurations en série pour combiner plusieurs opérations dans une démarche d’intensification de procédé.

This work shows the advantages of liquid-liquid non-dispersive extraction which takes place in membrane contactors constructed with lipophilic hollow fibers. It shows the possibility of using this technique for the extraction of alkaline salts by macrocyclic extractants dissolved in a nonpolar solvent. It presents a model of mass transfer based on an adaptation of the double film model and applied to biphasic systems exhibiting nonlinear isotherms. It provides the global mass transfer coefficient which is shown to be influenced by phase flow rates, the solute diffusivity and the extraction equilibrium. The simplicity of use of membrane modules in non-dispersive extraction makes them good candidates to combine multiple operations (intensification process).