Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Le procédé extraction liquide-liquide est une opération industrielle très mature, pour autant le choix parmi la diversité des appareils existants reste encore délicat. Une des raisons en est l’absence de critères de choix rigoureux pour la prévision des performances des différents types d’extracteurs, d’où la nécessité d’essais prototypes. Cet article pose clairement les problématiques liées au calcul d’un équipement d’extraction liquide-liquide (type, conception, dimensions), il présente également la réalisation des essais pilote et leur extrapolation.
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Jean LEYBROS : Ingénieur de l’École Supérieure de Chimie Organique et Minérale (ESCOM) - Ingénieur-chercheur au Commissariat à l’Énergie Atomique
INTRODUCTION
Les deux articles précédents (Extraction liquide-liquide- Description des appareils et Extraction liquide-liquide- Modélisation des colonnes) ont été consacrés à la description des appareillages et à leur modélisation. Le présent fascicule, indissociable des deux précédents, a pour objet les problématiques liées au choix d’un équipement, à son dimensionnement et à sa mise en œuvre industrielle.
Outre son efficacité à réaliser un transfert de matière, l’intérêt économique d’un appareil industriel sera proportionnel à son débit spécifique (volume traité par unité de surface de la section droite de l’extracteur). Cependant, bien qu’il paraisse logique de maximaliser les trois paramètres qui l’influencent (coefficient de transfert, aire interfaciale et potentiel de transfert), il n’existe aucun appareil qui puisse modifier séparément l’un quelconque de ces paramètres.
Pour satisfaire ces objectifs, on a assisté à l’apparition d’une grande diversité d’appareils. On estime qu’il existe au moins une vingtaine de types différents d’appareils en activité industrielle. Cette diversité conduit l’ingénieur, lors de la conception d’un atelier d’extraction par solvant, à des décisions qui peuvent être délicates et au mieux subjectives en l’absence d’expérimentation à l’échelle pilote sur le système considéré.
Le problème fondamental d’un calcul économique et optimisé des extracteurs liquide-liquide à partir de données purement théoriques n’a toujours pas reçu de solutions totalement satisfaisantes. Aussi, sauf dans quelques cas où l’on dispose de corrélations empiriques, le recours à des essais prototypes s’impose dans le cas quasi général et les progrès les plus récents ont abouti essentiellement à définir des règles plus fiables d’extrapolation de ces essais au dimensionnement des appareils industriels.
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Conclusion6. Applications industrielles de l’extraction liquide-liquide
Bon nombre d’applications industrielles, en chimie minérale et en chimie organique, sont décrites en détail dans de nombreux ouvrages généraux .
6.1 Applications en chimie minérale
L’essor industriel des procédés d’extraction par solvant en chimie minérale a pour origine les besoins de l’industrie nucléaire en sels de grande pureté. La première unité américaine de raffinage de l’uranium, en 1942, a utilisé l’éther éthylique, remplacé ensuite par la méthylisobutylcétone (MIBC) et enfin par le TBP. D’autres installations ont réalisé la séparation et la purification du plutonium et de l’uranium à partir des combustibles irradiés (procédé Purex) et la préparation de matériaux annexes (séparations zirconium- hafnium et niobium-tantale).
En 1956, la première usine de concentration d’uranium, à partir de liqueurs sulfuriques de lixiviation des minerais, a été mise en service. Une vingtaine d’usines construites entre 1956 et 1960 ont mis en œuvre les nouveaux complexants (alkylphosphates...
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Applications industrielles de l’extraction liquide-liquide
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CALDERBRANK (P.), MOO-YOUNG (M.) - * - Chem. Eng., 16, p. 39 (1961).
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(6) - SCHLIP (R.), BLASS (E.) - Fluiddynamik in Zentrifugalextraktoren. - Chem. Ing. Tech., 54, no 4, p. 396-7 (1982).
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