Contribution à l'étude expérimentale et à la modélisation du colmatage des membranes en ultrafiltration tangentielle d'une émulsion huile-eau

Contribution to the experimental study and modelling of membrane fouling in tangential ultrafiltration of an oil/water emulsion

• Auteur / Autrice : Mourad Mouihi
• Direction : Dominique Depeyre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie appliquée et Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Fluides de coupe

Ultrafiltration

Mots clés libres

Colmatage

Emulsion

Résumé

Du fait qu'une émulsion d'huile de coupe est une dispersion de phase huileuse dans le support aqueux, il est possible de concentrer cette émulsion par transfert au travers des membranes semi-perméables d'ultrafiltration. Le développement de cette technique reste relativement modeste à cause des phénomènes de colmatage et de polarisation de concentration au niveau des membranes. Pour étudier ces deux problèmes en ultrafiltration tangentielle d'une émulsion huile/eau, une unité pilote a été conçue. Une démarche expérimentale précise a été adoptée afin de montrer que la résistance totale au transfert est due essentiellement à un phénomène réversible (qui apparait lorsqu'on arrête le fonctionnement du pilote): c'est la polarisation de concentration. Nous avons étudié l'influence des variables d'entrée (pression transmembranaire, vitesse tangentielle et concentration d'huile dans la solution d'alimentation) sur trois paramètres. Ces paramètres sont: le flux d'ultrafiltrat, l'efficacité de la séparation (exprimée par la mesure de la demande chimique en oxygène de l'ultrafiltrat) et le colmatage des membranes à travers les résistances réversible et irréversible. L'objectif principal de ce travail était de développer un modèle mathématique permettant la conduite d'une unité d'ultrafiltration par action directe sur les paramètres de fonctionnement. En effet, en analysant les différentes corrélations proposées dans la littérature, un type de modèle a été retenu avec des coefficients à déterminer pour chaque cas d'application