Échange d’ions - Applications : Dossier complet | Techniques de l’Ingénieur

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Échange d’ions - Mise en œuvre

Article de référence | Réf : J2785 v1

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Échange d’ions - Applications

Auteur(s) : François de DARDEL

Date de publication : 10 juin 2016

Relu et validé le 14 sept. 2020

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Électrophorèse préparative

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RÉSUMÉ

Les résines échangeuses d’ions s’utilisent en adoucissement et déminéralisation d’eau, mais aussi dans un grand nombre d’autres applications, souvent en dehors du traitement de l’eau. Cet article présente divers procédés d’échange d’ions dans des domaines particuliers du traitement de l’eau ainsi que dans le traitement de nombreuses autres solutions dans de vastes secteurs de l’industrie alimentaire, chimique, pharmaceutique et hydrométallurgique.

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ABSTRACT

Ion Exchange Applications

Ion exchange resins are used to soften and demineralize water, and also in various other applications, many of them outside water treatment. This article reviews ion exchange processes in specific areas of water purification and in the treatment of numerous other solutions in large areas of the food, pharmaceutical, chemical, and hydrometallurgical industries.

Auteur(s)

François de DARDEL : Ingénieur-chimiste de l’École polytechnique fédérale de Zürich - Ancien directeur technique chez Rohm and Haas à Paris, France

INTRODUCTION

Les principes de base de l’échange d’ions sont exposés dans l’article [J 2 783], et leur mise en œuvre dans l’article [J 2 784], qui décrit en particulier la construction des colonnes d’échange et les applications les plus courantes en traitement de l’eau : adoucissement, décarbonatation et déminéralisation qui ne sont donc pas traitées ici.

Bien que l’échange d’ions ait été initialement surtout utilisé en traitement d’eau, de nombreuses applications dans des industries diverses ont vu le jour dès les années 1950. Elles consomment aujourd’hui environ la moitié du volume de résines échangeuses d’ion produites. Nous examinons dans cet article tout d’abord quelques procédés spéciaux de traitement d’eau : dénitratation, production d’eau ultrapure pour l’industrie des semi-conducteurs et traitement de condensats. Dans une seconde partie, nous présentons un aperçu de procédés d’échange d’ions appliqués dans d’autres industries. La liste de ces applications n’est pas exhaustive.

Tous les procédés mentionnés ici sont mis en œuvre à l’échelle industrielle, utilisant parfois des volumes considérables de résine. Pour le traitement de jus sucrés ou l’hydrométallurgie de l’uranium, ces volumes peuvent atteindre des dizaines de mètres cubes de résine par colonne .

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BIBLIOGRAPHIE

(1) - ALEXANDRATOS (S.D.) - Ion-exchange resins : a retrospective from industrial and engineering. - Chemistry Research, Ind. Eng. Chem. Res., 48(1), p. 388-398 (2009).
(2) - HUBICKI (Z.), KOŁODYNSKA (D.) - Selective removal of heavy metal ions from waters and waste waters using ion exchange methods. - Ion Exchange Technologies, Prof. Ayben Kilislioglu (Éd.), ISBN : 9789535108368 (2013).
(3) - DARDEL (F. de) - Traitement de condensats et préparation d’eau ultrapure. - L’eau, l’industrie, les nuisances, 53, p. 67 (1981).
(4) - DARDEL (F. de) - Les résines échangeuses d’ions en traitement d’eau potable. - L’eau, l’industrie, les nuisances, 306, p. 127 (2007).
(5) - HAGEN (K.), HÖLL (W.), KRETZSCHMAR (W.) - The Carix process for removing nitrate, sulphate, and hardness from water. - Aqua, 5, p. 275 (1986).

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

ANNEXES

1 Événements
1. 1.1 Salons
2. 1.2 Congrès
2 Revues

1 Événements

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1.1 Salons

Les évènements ci-dessous ont lieu tous les deux ans.

Pollutec (Lyon, France) : Salon international des équipements, des technologies et des services de l’environnement https://www.pollutec.com

Aquatech (Amsterdam, Pays-Bas) : Salon professionnel international des technologies et de la gestion de l’eau https://aquatechtrade.com/amsterdam

Wasser Berlin (Berlin, Allemagne) : Salon international de l’industrie de l’eau https://wasser-berlin-de

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1.2 Congrès

IEX (Society of Chemical Industry, Cambridge, Royaume-Uni) : Congrès international de l’échange d’ions (tous les quatre ans) https://www.soci.org/news/separation-science/iex-2016-landing.page

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2 Revues

L’eau, l’industrie, les nuisances

Éditions Johanet, Paris http://www.revue-ein.com

Ultrapure (ex Ultrapure Water...

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Sommaire
Sommaire détaillé

INTRODUCTION

1 - PROCÉDÉS SPÉCIAUX D’ÉCHANGE D’IONS EN TRAITEMENT DE L’EAU

1.1 - Élimination des matières organiques
1.2 - Traitement des eaux saumâtres
1.3 - Traitement des condensats
1.4 - Production d’eau ultrapure
1.5 - Traitement d’eau potable
- Quiz d'entraînement

2 - APPLICATIONS DE L’ÉCHANGE D’IONS EN DEHORS DU TRAITEMENT DE L’EAU

2.1 - Revue des opérations unitaires
2.2 - Résines échangeuses d’ions dans l’industrie du sucre
2.3 - Autres applications dans l’industrie alimentaire
- Quiz d'entraînement
2.4 - Autres applications dans l’industrie chimique
2.5 - Catalyse
2.6 - Industrie pharmaceutique
2.7 - Applications diverses
2.8 - Construction et exploitation des installations industrielles
- Quiz d'entraînement
2.9 - Choix des résines

3 - CONCLUSION

4 - GLOSSAIRE

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