Analyse thermodynamique d'un système de dessalement par distillation avec apport solaire : recherche des conditions optimales de fonctionnement en régime variable

par Ousmane Sow

Thèse de doctorat en Énergétique et mécanique des fluides

Sous la direction de Bernard Desmet.

Soutenue en 2003

à Valenciennes .

mots clés

• Eau salée -- Dessalement
• Énergie solaire
• Eau -- Épuration -- Distillation

Résumé

Sur les installations de dessalement classiques, opérant par changement de phase, (multi-flash, multiple effets,. . . ) se posent toujours les problèmes du rejet d'une forte quantité d'eau non saturée en sels et du colmatage du sel sur les composants de l'installation. La solution classique bien connue à ce jour permettant d'éviter ces problèmes, consiste à introduire des substances chimiques de prétraitement de l'eau salée. La présente thèse rend compte par une simulation sur un système à multiple effets qu'une régulation sur le débit d'alimentation pourrait être une alternative pour réduire aux mieux ces pertes d'eau, et par conséquent le coût de la production. Une analyse thermodynamique a permis d'évaluer les énergies mises en jeu ainsi que les pertes exergétiques du système. Celle-ci sera suivie d'une modélisation en régime dynamique. Une comparaison à un système non régulé permet d'évaluer les performances du système. Enfin une étude de faisabilité donne une idée sur sa mise en œuvre.

Titre traduit

Thermodynamical analysis of a desalination system by distillation with solar contribution : optimum conditions seek for operation in a variable mode

Résumé

With traditional desalination plants, operative by phase shift (vapour compression mechanical, multi-flash, multiple effects. . . ) Two major problems arise: the rejection of a large quantity of water non-satured in salt and the build up of salt in all the installation components. The traditional solution to overcome these problems consists in introducing chemical substances for the pre-treatment of salted water. The present thesis proposes through analysis multipurpose system desalination, that a regulation on the rate of feed could be an alternative method to reduce this water loss, and consequently the production cost. This analysis allows us to evaluate energies brought into the system and the exergetical losses. A modeling in dynamical mode will follow this analysis. A comparison with a system not controlled makes it possible to evaluate the performances of the system. Finally a feasibility study gives an idea on its implementation.