Présentation

Article

1 - GÉNÉRALITÉS

2 - MISE EN ŒUVRE DU PROCÉDÉ DE PERVAPORATION

3 - LIMITATIONS DU PROCÉDÉ

4 - ANALYSE TECHNICO-ÉCONOMIQUE

5 - PRINCIPALES APPLICATIONS

6 - RECHERCHE ET DÉVELOPPEMENT

| Réf : J2820 v1

Mise en œuvre du procédé de pervaporation
Pervaporation

Auteur(s) : Robert CLÉMENT, Anne JONQUIÈRES

Date de publication : 10 sept. 2001

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Auteur(s)

  • Robert CLÉMENT : Maître ès sciences, Docteur d’État - Maître de conférences à l’École nationale supérieure des industries chimiques (Nancy)

  • Anne JONQUIÈRES : Ingénieur ENSIC, Docteur de l’Institut national polytechnique de Lorraine (INPL) - Chargée de recherche au CNRS

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

La pervaporation est un procédé de séparation de mélanges liquides qui met à profit le transfert sélectif de matière à travers une membrane dense. Au cours de cette opération, le perméat est vaporisé puis condensé sur une paroi froide ; mais, contrairement à la distillation, seule une faible partie de la charge subit ce changement d’état. Il en résulte que ce mode de séparation est plus économe en énergie que la distillation. L’exploitation de cette spécificité implique naturellement que la pervaporation soit essentiellement mise en œuvre en tant que procédé d’épuration, d’extraction ou de déplacement d’équilibre.

Parce qu’il tire généralement partie d’interactions fortes entre la membrane et les composés à extraire, ce procédé présente en outre une sélectivité de séparation qui peut être complètement différente de celle de la distillation, procédé avec lequel il est souvent couplé. Cette technique est actuellement utilisée pour traiter des mélanges hydroorganiques (déshydratation de solvants et extraction de composés organiques), mais ses aptitudes à séparer des mélanges entièrement organiques ont déjà été montrées au stade industriel. Associée à d’autres procédés, elle permet souvent de les optimiser en réalisant d’importantes économies d’énergie et de matière première, tout en réduisant l’infrastructure des installations classiques ou en limitant la pollution liée aux effluents liquides.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :
  • Version courante de sept. 2020 par Christophe CASTEL, Éric FAVRE, Sabine RODE, Denis ROIZARD, Émilie CARRETIER, Carole ARNAL-HÉRAULT, Robert CLÉMENT, Anne JONQUIÈRES *

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j2820


Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

2. Mise en œuvre du procédé de pervaporation

Pour dimensionner une installation de pervaporation, il faut tout d’abord disposer d’une description expérimentale des caractéristiques de la membrane utilisée. Ces caractéristiques seront exprimées sous forme de lois mathématiques heuristiques décrivant au mieux le flux de pervaporat Jp et le facteur d’enrichissement β en fonction de la composition de la charge et de la valeur de la température au voisinage de la membrane :

flux = Jp(C, T) et sélectivité = β(C, T)

Deux modes de fonctionnement sont envisageables selon les besoins de la production.

2.1 Procédé continu

  • Théorie

    La charge liquide entre à une extrémité de l’installation avec une teneur massique C0 et en ressort à l’autre extrémité avec une teneur massique résiduelle Ct (Ct < C0 car cette grandeur se réfère toujours au composé préférentiellement transféré). Le chemin parcouru par la charge peut être assimilé à un tunnel de longueur finie dont les parois sont limitées par la membrane représentant un périmètre p (de section circulaire pour un module constitué de fibres creuses ou rectangulaire pour un module équipé de membranes planes [45] [46]). Au fur et à mesure de la progression du liquide dans le module, il se produit simultanément un appauvrissement en composé préférentiellement transféré et un abaissement de température dû à la vaporisation du perméat. C’est-à-dire que le module est le siège de deux gradients décroissants lorsque l’on se déplace de l’entrée vers la sortie (gradients longitudinaux de concentration et de température). Pour simplifier le calcul, on admettra que l’écoulement dans le module est de type piston et que les gradients transversaux de concentration et de température sont négligeables (figure 4).

    Si on connaît la composition et la température locales, il est facile d’établir les bilans de matière et de chaleur sur une tranche transversale d’épaisseur infinitésimale dz située à une position z dans le module. Cette petite tranche est aussi caractérisée...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Mise en œuvre du procédé de pervaporation
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - KOBER (P.A.) -   Pervaporation, perstillation and percrystallisation  -  . J. Amer. Chem. Soc., 39 p. 944 (1917).

  • (2) - NÉEL (J.), APTEL (P.), CLÉMENT (R.) -   Basic aspects of pervaporation  -  . Desalination, 53 p. 297 (1985).

  • (3) - NÉEL (J.) -   Pervaporation  -  . Série « Génie des Procédés de l’École de Nancy », Lavoisier – Tec & Doc (Éd.), Paris (1997).

  • (4) - ELYASSINI (M.J.) -   Déshydratation des mélanges eau-éthanol par pervaporation à travers des membranes à base d’alcool polyvinilique  -  . Thèse de l’INPL en Génie des procédés, Nancy (1987).

  • (5) - NÉEL (J.), NGUYEN (Q.T.), CLÉMENT (R.), LIN (D.J.) -   Influence of downstream pressure on the pervaporation of water-tetrahydrofuran mixtures through a regenerated cellulose membrane  -  . J. Membr. Sci., 27 p. 217 (1986).

  • ...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

  • Maîtrise de la consommation d’eau et des rejets des IAA

  • Traitements chimiques et physico-chimiques des déchets

  • Membranes semi-perméables. Généralités

  • Membranes semi-perméables. Membranes de pervaporation

Ouvrages généraux

NÉEL (J.) - Pervaporation - . Série « Génie des Procédés de l’École de Nancy », Lavoisier – Tec & Doc (Éd.), Paris (1997).

HUANG (R.Y.M.) - Pervaporation membrane separation processes - . Membrane Science and Technology, 1, Elsevier (Éd.), Amsterdam (1991).

RAUTENBACH (R.) - ALBRECHT (R.) - Membrane processes - . John Wiley (Éd.), New-York (1989).

MULDER (M.) - Basic principles of membrane technology - . Kluwer Academic Publisher (1991).

BRUN (J.-P.) - Procédés de séparation par membranes – transport, techniques membranaires, applications - . Masson Éd., Paris (1989).

BÖDDECKER (K.W.) - Terminology in pervaporation - . J. Membr. Sci., 51 p. 259 (1990).

HAUT DE PAGE

2 Thèses

* - http://www.sudoc.abes.fr

TOUCHAL...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(359 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS