Procédés de séparation – Techniques, sélection, dimensionnement PDF

Cet article est une ébauche concernant la chimie. Ampoule à décanter contenant de l’huile et de l’eau colorée. L’extraction liquide-liquide est un procédé de séparation en génie chimique, consistant en une extraction par transfert entre deux phases liquides. Aussi, contrairement procédés de séparation – Techniques, sélection, dimensionnement PDF l’opération de distillation, le produit extrait ne change pas de phase : un mélange binaire dont on veut effectuer la séparation est mis en contact avec un troisième liquide non miscible appelé solvant et retenu pour sa capacité à extraire préférentiellement l’un des éléments du mélange.


Cet ouvrage est un guide complet qui permet à l’ingénieur de choisir et de mettre en place le procédé le mieux adapte à son application. Il décrit les principes et les caractéristiques de chaque procédé, leurs applications en insistant sur les aspects de coût et d’environnement, problématiques intéressant tout particulièrement les professionnels.

L’obtention de produits de haute pureté comme les sels d’uranium de qualité nucléaire ou les sels de terres rares pour l’électronique et l’optique. Elle repose sur une réaction chimique et l’échange de cations et anions. L’extraction peut être faite avec un réactif solvatant, permettant un transfert résultant d’interactions chimiques fortes, ou non solvatant. En pétrochimie, les deux phases sont généralement organiques.

Ceci peut être fait par distillation, évaporation ou nouvelle extraction liquide-liquide suivie d’un précipitation selon la nature et les propriétés physico-chimiques du soluté et du solvant. Un solvant satisfaisant à l’ensemble de ces conditions faisant souvent défaut, c’est le meilleur compromis qui est retenu. Il est également possible de recourir à des mélanges comme l’addition d’un diluant modifiant les propriétés physiques comme l’abaissement de la viscosité et de la masse volumique de la phase solvant. L’opération d’extraction liquide-liquide exploite la différence d’affinité d’un soluté vis-à-vis des deux phases en présence.

A et B sont les deux phases considérées. Ce coefficient de partage est une constante d’équilibre qui, pour un soluté et des solvants donnés, ne dépend que de la température et éventuellement de la pression. Le rendement théorique d’une extraction peut se calculer à partir du coefficient de partage de l’espèce concernée. La connaissance de ce rendement permettra de connaitre la quantité de produit qu’il est possible d’extraire, ou a contrario, suivant le rendement que l’on souhaite atteindre, on pourra définir le protocole d’extraction le plus adapté. Rechercher les pages comportant ce texte.

La dernière modification de cette page a été faite le 26 septembre 2017 à 17:26. Illustration de deux phénomènes de sorption : absorption et adsorption. Dans le cas d’un atome adsorbé, on parle d’adatome. Le phénomène inverse, par lequel les molécules adsorbées sur une surface s’en détachent, notamment sous l’action de l’élévation de la température, ou de la baisse de pression, se nomme la désorption.

En mécanique industrielle, il joue un rôle fondamental dans les processus de lubrification et les procédés de brasage. Le phénomène d’adsorption était utilisé depuis très longtemps dans la vie pratique, principalement par l’usage du charbon actif dans des applications médicales ou pour la purification d’eau. Les premières applications industrielles furent liées à l’adsorption sélective permettant la séparation de composés gazeux ou liquides, ouvrant la voie à de nombreuses applications telles que la purification d’eau ou d’air. Les trois dernières décennies ont vu se développer de nombreux modèles utilisant la théorie de la fonctionnelle de la densité ou la méthode Monte-Carlo qui sont basées sur une description des interactions entre l’adsorbat et l’adsorbant à l’échelle moléculaire. Waals entre les espèces chimiques adsorbées et l’adsorbant. Ces liaisons sont analogues à celles qui sont impliquées lors d’une liquéfaction.

Dans le cas où l’adsorbat est en solution dans un solvant, les interactions électrostatiques peuvent jouer un rôle très important. Dans ce cas, l’isotherme d’adsorption sera fortement influencé par le pH de la solution car il peut modifier la charge de surface de l’adsorbant et la polarité des espèces en solution. L’abscisse est la pression d’adsorbat PA qui peut varier entre 0 et la pression de vapeur saturante, l’ordonnée est la quantité de A adsorbée. Cet isotherme peut être complexe car plusieurs processus peuvent être mis en jeu dans l’adsorption. Cinq formes caractéristiques ont été définies par Brunauer et al. On constate que dans certains cas les isothermes d’adsorption sont différents des isothermes de désorption, le phénomène d’adsorption n’est donc pas toujours parfaitement réversible. VI: est un isothermes à marches, il indique la formation successive de couches adsorbées sur la surface de l’adsorbant.

Groupes principaux de la classification de Giles pour les isothermes d’adsorption en solution. L’abscisse est la concentration CA, l’ordonnée est la quantité adsorbée. S: correspond à une adsorption dans laquelle interviennent les interactions adsorbat-adsorbant, mais aussi adsorbat-adsorbat. C:correspond à un isotherme linéaire, ce qui veut dire que le nombre de nouveaux sites d’adsorption sont créés lors de l’adsorption. Les méthodes diffèrent suivant que l’on étudie l’adsorption en phase gazeuse ou en solution. Isothermes d’adsorption de N2 à 77K pour deux carbones activés.

Le graphe en échelle logarithmique montre le domaine d’adsorption dans les micropores, celui en échelle linéaire se focalise sur celui de l’adsorption dans les mésopores. Cette méthode est utilisée pour la phase gazeuse. Cette méthode a l’avantage important de permettre le calcul des deux grandeurs désirées avec une seule mesure de pression. Comme indiqué plus haut, il est en général nécessaire de faire au préalable une étude cinétique de l’adsorption pour établir le temps nécessaire à l’établissement de l’équilibre. D’autre part, il existe un effet de matrice puisque les autres espèces présentes dans le milieu peuvent aussi s’adsorber sur le solide, on étudie donc la compétition entre les différents adsorbats présents. La difficulté est que pour un matériau donné, il peut y avoir différents types de phénomènes qui interviennent. Il existe de nombreuses possibilités pour ajuster des données expérimentales avec une équation mathématique.

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