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Introduction aux enjeux des procédés membranairesArticle de référence | Réf : J2789 v1
Auteur(s) : Pierre AIMAR, Patrice BACCHIN, Alain maurel
Date de publication : 10 févr. 2010
Relu et validé le 01 juin 2016
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Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique (362 articles en ce moment)
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L'étude du transfert de solvant permet de relier la force agissante du procédé (la pression transmembranaire) au débit de filtration. Le paragraphe 2.1 présente la loi de filtration qui permet de décrire le transfert de solvant en absence puis en présence d'espèces retenues. Les principales limitations au transfert par une contre-pression osmotique et une résistance de colmatage sont ensuite détaillées dans les paragraphes 2.2 et 2.3 respectivement.
Le transfert de solvant transmembranaire (c'est-à-dire à travers la membrane) conditionne l'efficacité du procédé en terme de productivité.
En l'absence d'espèces retenues, le flux de perméation à travers la membrane (qui mesure la quantité de fluide traité en terme de débit-volume filtré par unité d'aire de membrane et par unité de temps) est directement proportionnel à la pression transmembranaire appliquée :
Le coefficient de proportionnalité, A*, permet de définir la perméabilité de la membrane utilisée (on parle aussi de la perméabilité à l'eau de la membrane). Une unité conventionnelle pour la perméabilité est le L · m–2 · h–1 · bar–1. Il faut cependant noter (voir encadré) que ce terme de perméabilité intègre la notion de viscosité. Il est ainsi plus rigoureux de définir une perméabilité qui soit indépendante de la viscosité :
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OPÉRATIONS UNITAIRES. GÉNIE DE LA RÉACTION CHIMIQUE
(1) - MERTEN (U.) - Desalination by reverse osmosis. - MIT Press Cambridge (1966).
(2) - VILKER (V.L.), COLTON (C.K.), SMITH (K.A.), GREEN (D.L.) - The osmotic pressure of concentrated protein and lipoprotein solutions and its significance to ultrafiltration. - Journal of membrane science, 20, p. 63-77 (1984).
(3) - BONNET-GONNET (C.), BELLONI (L.), CABANE (B.) - Osmotic pressure of latex dispersions. - Langmuir, 10, p. 4012-4021 (1994).
(4) - ESPINASSE (B.) - Approche théorique et expérimentale de la filtration tangentielle de colloïdes : flux critique et colmatage. - Thèse de l'Université Paul Sabatier (2003).
(5) - THIJSSEN (H.A.C.) - Concentration processes for liquid foods containing volatile flavors and aromas. - J. Food Technol., 5, p. 211-229 (1970).
(6) - RAUTENBACH (R.), ALBRECHT (R.) - Membrane...
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NF X 45-103 - 12-97 - Filtration des liquides. Membranes poreuses. Taux de rétention des membranes d'ultrafiltration et de nanofiltration - -
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