ETUDE DE L'EFFET DES PARAMETRES GOUVERNANT LES BACKPULSE ET LA SUPERPOSITION DE PULSATIONS DE DEBIT ET DE PRESSION SUR LA MICROFILTRATION TANGENTIELLE DE JUS DE POMME SUR MEMBRANES MINERALES PDF Download
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CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE DE L'EFFET DES PARAMETRES GOUVERNANT DEUX TECHNIQUES HYDRODYNAMIQUES, LE BACKPULSE (OU CONTRE-LAVAGE) ET LE DEBIT PULSE, QUI PERMETTENT DE LUTTER CONTRE LE COLMATAGE DES MEMBRANES. CES DEUX TECHNIQUES ONT ETE APPLIQUEES A LA MICROFILTRATION TANGENTIELLE DU JUS DE POMME SUR MEMBRANES MINERALES. NOUS AVONS, DANS UNE PREMIERE PARTIE, CHERCHE LES PRINCIPAUX PARAMETRES RESPONSABLES DE L'EFFICACITE DU BACKPULSE. UN MODELE, BASE SUR UN FLUX DE SOLUTE EN RETRO-TRANSPORT INDUIT HYDRODYNAMIQUEMENT, EST PROPOSE AFIN DE DECRIRE LA REFORMATION D'UNE COUCHE DE DEPOT ENTRE DEUX RETROFILTRATIONS. DANS UNE DEUXIEME PARTIE, NOUS AVONS CHERCHE A OPTIMISER L'EFFICACITE DE LA TECHNIQUE DE DEBIT PULSE EN BATCH MONOTUBE EN TERME DE FLUX DE FILTRATION. UN SIGNAL DE DEBIT ET DE PRESSION PRESENTANT UNE FAIBLE CONSOMMATION ENERGETIQUE ADDITIONNELLE NOUS A PERMIS D'ATTEINDRE UNE AUGMENTATION DE FLUX DE 55%. LA DERNIERE PARTIE A CONCERNE LA MISE EN UVRE DU DEBIT PULSE APPLIQUE CETTE FOIS A L'ECHELLE PILOTE SUR UN BANC MUNI D'UNE BOUCLE DE RECIRCULATION
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CE TRAVAIL CONCERNE L'ETUDE DE L'EFFET DES PARAMETRES GOUVERNANT DEUX TECHNIQUES HYDRODYNAMIQUES, LE BACKPULSE (OU CONTRE-LAVAGE) ET LE DEBIT PULSE, QUI PERMETTENT DE LUTTER CONTRE LE COLMATAGE DES MEMBRANES. CES DEUX TECHNIQUES ONT ETE APPLIQUEES A LA MICROFILTRATION TANGENTIELLE DU JUS DE POMME SUR MEMBRANES MINERALES. NOUS AVONS, DANS UNE PREMIERE PARTIE, CHERCHE LES PRINCIPAUX PARAMETRES RESPONSABLES DE L'EFFICACITE DU BACKPULSE. UN MODELE, BASE SUR UN FLUX DE SOLUTE EN RETRO-TRANSPORT INDUIT HYDRODYNAMIQUEMENT, EST PROPOSE AFIN DE DECRIRE LA REFORMATION D'UNE COUCHE DE DEPOT ENTRE DEUX RETROFILTRATIONS. DANS UNE DEUXIEME PARTIE, NOUS AVONS CHERCHE A OPTIMISER L'EFFICACITE DE LA TECHNIQUE DE DEBIT PULSE EN BATCH MONOTUBE EN TERME DE FLUX DE FILTRATION. UN SIGNAL DE DEBIT ET DE PRESSION PRESENTANT UNE FAIBLE CONSOMMATION ENERGETIQUE ADDITIONNELLE NOUS A PERMIS D'ATTEINDRE UNE AUGMENTATION DE FLUX DE 55%. LA DERNIERE PARTIE A CONCERNE LA MISE EN UVRE DU DEBIT PULSE APPLIQUE CETTE FOIS A L'ECHELLE PILOTE SUR UN BANC MUNI D'UNE BOUCLE DE RECIRCULATION
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La première partie de ce travail est consacrée a un rappel bibliographique sur la filtration, ses limitations et les différents moyens pouvant être utilises pour améliorer les flux de permeat, notamment la limitation du colmatage par la modification de l'hydrodynamique de l'écoulement et particulièrement par l'utilisation d'écoulements instationnaires. Compte tenu de la limitation de la pression admissible (2 bars) qui constitue une caractéristique technique importante des modules organiques a fibres creuses, nous avons propose un type de procède nouveau et original qui est constitue d'une pompe péristaltique de grande taille a un seul galet, dont l'effet est combine a celui d'un accumulateur place en aval de la membrane. L'étude des différents modes de fonctionnement du générateur de pulsations suivant son emplacement, nous a permis de choisir l'emplacement de ce dernier en aval de la membrane lors de la microfiltration d'une suspension minérale de carbonate de calcium ou le phénomène limitant est la formation d'un dépôt. Une amélioration du flux de plus de 80% a été enregistrée pour des concentrations de 10 g/l et un nombre de reynolds de 1925. Comme il est permis de récupérer la totalité de la perméabilité de la membrane grâce à la succession des phases de filtration et de nettoyage. Par contre pour la solution de pectine ou les phénomènes limitant sont la polarisation de concentration et l'adsorption, l'emplacement de ce dernier en amont de la membrane et en opposition a la pompe d'alimentation a permis d'obtenir des gains de plus de 60% a une concentration de 5 g/l et une ptm de 1 bar, grâce au retro lavage périodique de la membrane lors de la phase d'écrasement du tuyau. La présence d'écoulement instationnaires entraine une augmentation de la perte de charge et de la consommation énergétique, l'estimation de l'énergie spécifiques dégradée par mètre cube de permeat a été nécessaire en régime stationnaire et en régime pulse. Pour la suspension de carbonate de calcium, a même énergies spécifiques le régime pulse permet de produire quatre fois plus a faibles concentrations contrairement a la solution de pectine, ou une meilleure production n'est obtenue qu'a forte concentration de la solution et a même débit de la pompe.
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Cette étude concernant l'ultrafiltration du lait est divisée en quatre parties. Après avoir rappelée les principes théoriques régissant l'ultrafiltration, nous avons commencé, dans une première partie, par une modélisation théorique du procédé de filtration rencontré dans l'industrie laitière. En utilisant des variables adimensionnelles et la théorie de polarisation de concentration, nous avons établi des abaques permettant de déduire la concentration finale en sortie de boucle, le temps nécessaire pour l'établissement du régime permanent et la consommation d'énergie en fonction des paramètres de fonctionnement. La deuxième partie consiste en une étude expérimentale de l'ultrafiltration sur des membranes organiques à fibre creuses Amicon, en écoulement laminaire. Nous avons étudié, en particulier, l'effet du taux de cisaillement et de la pression transmembranaire suer le flux de perméat. Le colmatage est très faible dans ce cas. La troisième partie consiste en une étude similaire conduite sur des membranes tubulaires Carbosep. Le flux de perméat est indépendant de la vitesse d'entrée au-delà de deux mètres par seconde. Cependant, si la membrane est changée entre chaque expérience, le flux de perméat augmente linéairement avec la vitesse d'entrée. Dans la quatrième partie, l'étude porte sur l'effet de la superposition des pulsations au débit d'alimentation, sur le flux de perméat. L'augmentation du flux de perméat peut atteindre soixante dix pour cent par rapport au flux obtenu en écoulement continu et est fonction du rapport du débit pulsé sur le débit continu.
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UN MODELE SEMI-EMPIRIQUE BASE SUR UNE ETUDE EXPERIMENTALE DE LA MICROFILTRATION TANGENTIELLE DE SOLUTIONS DE LEVURES EST PRESENTE. IL PERMET DE PREDIRE AVEC UNE BONNE PRECISION L'EVOLUTION DANS LE TEMPS DU DEBIT DE PERMEATION, AINSI QUE LE REGIME PERMANENT, EN FONCTION DES CONDITIONS OPERATOIRES (CONCENTRATION DANS LA SOLUTION, PRESSION TRANSMEMBRANAIRE, VITESSE TANGENTIELLE). TROIS TYPES DE MEMBRANES MINERALES DE MICROFILTRATION DE MEME DIAMETRE DE PORE MOYEN (0,2 MICRON) SONT TESTEES: TECH-SEP, SCT ET CARBONE-LORRAINE. LA SURFACE FILTRANTE UTILISEE EST DE 50 CM#2. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX DEPENDENT FORTEMENT DU TYPE DE MEMBRANE, CE QUI SEMBLE INDIQUER DES INTERACTIONS MEMBRANE/PARTICULE IMPORTANTES. DES OBSERVATIONS MICROSCOPIQUES, AINSI QUE DES MESURES DE RUGOSITE, SUGGERENT QUE CES RESULTATS POURRAIENT ETRE DUS EN PARTIE A DES DIFFERENCES DE STRUCTURE SURFACIQUE. LE PROBLEME DE COLMATAGE A L'EAU RENCONTRE EN MICROFILTRATION EST EGALEMENT DISCUTE. UN PROTOCOLE OPERATOIRE EST PROPOSE, AFIN DE REDUIRE LE COLMATAGE IRREVERSIBLE DES MEMBRANES PAR LES MICROPOLLUANTS PRESENTS DANS LA SOLUTION
Author: Aissa Hadj Said Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 203
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LES TECHNIQUES A MEMBRANES SE DEVELOPPENT RAPIDEMENT DANS LES INDUSTRIES AGRO-ALIMENTAIRES. APRES L'INDUSTRIE LAITIERE QUI CONSTITUE ACTUELLEMENT LE PRINCIPAL SECTEUR D'APPLICATIONS, LE SECTEUR DES BOISSONS EST DE PLUS EN PLUS CONCERNE PAR CES NOUVELLES TECHNIQUES POUR LA CLARIFICATION OU LA CONCENTRATION. LORS DE LA CLARIFICATION DES JUS DE POMMES PAR MICROFILTRATION TANGENTIELLE, LE PHENOMENE LIMITANT EST LIE ESSENTIELLEMENT A LA PRESENCE D'UNE FRACTION COLLOIDALE (NOTAMMENT DES PECTINES). L'ETUDE SYSTEMATIQUE DE LA MICROFILTRATION TANGENTIELLE SUR MEMBRANE ORGANIQUE DE SOLUTIONS DE PECTINE CONFIRME CETTE ANALYSE. LES ESSAIS REALISES SUR DES SUSPENSIONS SYNTHETIQUES ET SUR DES JUS DE POMMES PERMETTENT D'EVALUER L'IMPORTANCE DES PHENOMENES DE POLARISATION DE CONCENTRATION DANS LES MECANISMES QUI CONDUISENT A LA LIMITATION DU FLUX DE FILTRAT. UN MODELE A ETE PROPOSE POUR RENDRE COMPTE DE LA VARIATION DU FLUX DE FILTRAT EN FONCTION DU TEMPS DECROISSANCE INITIALE SUIVIE D'UNE STABILISATION. L'UN DES PARAMETRES DU MODELE PEUT ETRE MIS EN RELATION AVEC LA CONCENTRATION EN COLLOIDES DANS LE JUS, LE SECOND AVEC LA VALEUR DU FLUX STABILISE, LE TROISIEME AVEC LE TEMPS DE STABILISATION. L'EQUATION OBTENUE PEUT DONC ETRE UTILISEE POUR OPTIMISER UN CYCLE DE FILTRATION-DECOLMATAGE DE FACON A ATTEINDRE LE MEILLEUR COMPROMIS ENTRE LE FLUX DU FILTRAT ET LES CARACTERISTIQUES DU PRODUIT
Author: PASCAL.. BLANPAIN
Author: PASCAL.. BLANPAIN
Author: Hassiba Sais
Author: Abdelkrim Bouzaza
Author: RENAUD.. LIBERGE
Author: Aissa Hadj Said