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Transfert de matière - Extraction liquide-liquide avec réaction chimiqueArticle de référence | Réf : J2770 v1
Auteur(s) : Michel PERRUT
Date de publication : 10 mars 1999
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2.1 Architecture générale des procédés d’extraction/fractionnement
L’originalité des fluides supercritiques est liée au fait qu’il est facile de mettre en œuvre une variation continue de leur pouvoir solvant, ce qui permet de réaliser des opérations de fractionnement très complexes : ainsi, on peut utiliser la variation de la solubilité des produits dans le solvant supercritique en fonction de la température à pression constante au sein du contacteur et en fonction de la pression à température constante lors de la décompression.
Lorsque l’on doit fractionner un mélange liquide contenant deux molécules (ou deux familles de molécules) très voisines, on utilise un contacteur très performant mettant en œuvre un contact multi-étagé à contre-courant ; on augmente fortement la sélectivité de la séparation en utilisant un reflux d’extrait ; ce reflux d’extrait peut être un reflux « interne » obtenu en imposant un gradient thermique le long du contacteur ou en disposant une tête de condensation dans la partie supérieure du contacteur ; ainsi le (ou les) composé(s) le(s) moins soluble(s) dans le solvant va (vont) changer de phase et provoquer ce reflux ; on peut aussi réaliser un reflux externe en séparant tout ou partie de l’extrait entraîné par le solvant en sortie du contacteur et en en renvoyant une partie dans la partie supérieure du contacteur.
Lorsque l’extrait entraîné par le solvant est un mélange complexe, il est souvent possible de fractionner cet extrait lors de la séparation du solvant ; pour cela, on réalise la décompression en plusieurs étapes.
Ajoutons que, dans des cas particuliers comme les procédés d’extraction/fractionnement d’arômes, la récupération dans la courant de CO2 des arômes composant l’extrait constitue la difficulté principale : la dilution des molécules aromatiques dans le CO2 est considérable (de 0,1 à 0,5 % masse) et la méthode habituelle de séparation CO2 − extrait par décompression du CO2 et décantation (gravitaire ou cyclonique) de l’extrait se révèle insuffisante, car la solubilité des arômes dans le CO2 à « basse pression » (
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OPÉRATIONS UNITAIRES. GÉNIE DE LA RÉACTION CHIMIQUE
(1) - MC HUGH (M.) et KRUKONIS (V.) - Supercritical Fluid Extraction - . Butterworth ISBN 0-7506-9244-8 1994.
(2) - KING (J.W.) et LIST (G.R.) - Supercritical Fluid Technologie in Oil and Lipid Chemistry - . AOCS Press ISBN 0-335315-71-3 1996.
(3) - BRUNNER (G.) - Gas Extraction - . Springer 1994 ISBN 3-7985-0944-1 (en allemand), ISBN 0-387-91477-3 (en anglais).
(4) - VON ROHR (P.) et TREPP (C.) - High Pressure Chemical Engineering - . Elsevier, ISBN 0-444-82475-8 1997.
(5) - BRUNNER (G.) et PERRUT (M.) - Proceedings of the 3 rd International Symposium on Supercritical Fluids - . INPL (Nancy) ISBN 2-905267-23-8 1994.
(6) - PELLERIN (P.) et PERRUT (M.) - Actes du 3 e colloque sur les Fluides Supercritiques - . INPL (Nancy) ISBN 2-905267-25-9 1996.
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