Adsorption/coadsorption de composés organochlorés par une faujasite Y hydrophobe/organophile dans un contexte de dépollution de l'air et de l'eau
par Benoît Clausse
Thèse de doctorat en Chimie-Physique
Sous la direction de Marie-Hélène Sionot.
Soutenue en 1997
à Dijon .
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Résumé
L’adsorption par une faujasite Y desaluminée (Si/Al>100) du dichlorométhane (DCM), 1,2-dichloroethane (DCE), trichloroéthène et tétrachloréthène en phase gazeuse pure ou en mélange, ainsi que l'adsorption des composes DCM et DCE en solution aqueuse ont été étudiées dans un contexte de purification d'effluents gazeux ou aqueux pollués. Les résultats montrent que l'adsorption d'un composé à partir d'une solution aqueuse ou d'un mélange gazeux se réduit à un équilibre entre deux phases non miscibles, la zéolithe jouant le rôle de solvant hydrophobe. Une bonne corrélation est obtenue entre la capacité d'adsorption, l'enthalpie d'adsorption et le coefficient de diffusion en fonction du remplissage. Lors de l'adsorption compétitive de plusieurs composés, la sélectivité est toujours en faveur du composé le moins volatil. Comme le prévoit l'étude thermodynamique, la séparation par adsorption sur une faujasite Y desaluminée est comparable à une distillation, aucun effet de structure n'étant mis en évidence lors du trace des courbes de perçage. Au début de ces courbes, un pseudopalier, dont la concentration limite est celle du point d'inflexion des isothermes, est mis en évidence: c'est une limite thermodynamique au-dessous de laquelle la dépollution n'est plus envisageable. Il est alors possible de prédire le comportement de l'adsorption compétitive à partir des propriétés physico-chimiques des composés purs. La régénération de la faujasite Y nécessite une température d'autant plus basse et un temps d'autant plus court que le compose est plus volatil, et, les résultats obtenus sur site industriel sont en accord avec les recherches fondamentales. Sur le plan appliqué, la présence de ce pseudopalier est d'une grande importance car sa valeur de concentration ne doit pas être supérieure aux limites de rejet imposées. Pour supprimer ou abaisser cette concentration limite, il est nécessaire d'utiliser un adsorbant dont l'isotherme d'adsorption se rapproche du type I, que seront des faujasites de rapport Si/Al peu élevé ou des zéolithes se structure différente.
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Titre traduit
Adsorption/coadsorption of organochlorinated compounds by an hydrophobic/organophilic faujasite y in view of the air and water cleaning
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