Etude et développement de la filtration centrifuge

Francés. Pour tout développement industriel d’opérations de filtration, il est utile de connaître la filtrabilité des solutions et donc de caractériser les solutions au moment de sélectionner la membrane à utiliser. Cette caractérisation doit permettre de pouvoir mieux appréhender les effets produits dans la membrane (formation de dépôt, colmatage interne ou blocage des pores). La filtration centrifuge peut être utilisée pour la détermination des propriétés des solutions, et nécessite le développement d’un modèle de filtration centrifuge pour son développement et utilisation.Ce stage s’intéresse à l’étude et au développement de la filtration centrifuge pour la caractérisation accélérée de la filtrabilité de suspensions et solutions. L’objectif est de caractériser la filtrabilité des solutions de manière simple, efficace et rapide, avec une photo-centrifugeuse analytique équipée d’un système de mesure instantané d'extinction de lumière transmise à travers l’échantillon (l’équipement qui sera fabriqué par LUM GmbH (Berlin, Allemagne) à la base de technologie STEP (space and time resolved light extinction profiles), brevetée par LUM).Un modèle a été développé pour décrire le procédé d'ultrafiltration centrifuge avec formation de dépôt. Le système d’équations proposé a été résolu par simulation en développant un algorithme sur le logiciel MAPLE (Waterloo Maple Inc., Canada).Les données expérimentales, obtenues des solutions spécifiques de BSA et Laponite, ont été traitées par la méthode simplifiée développée dans le cadre du stage. L'importance de la mesure très précise de la résistance de la membrane a été mise en évidence après le traitement des données.La résistance de la membrane a été mesurée parle moyen d’essais indépendants et pour différentes conditions. Ces essais ont démontré que la mesure de la résistance de la membrane est très influencée par le type de membrane utilisée et son homogénéité.La comparaison des résultats de résistance obtenus expérimentalement et par simulation a démontré le besoin de réaliser des expérimentations de filtration centrifuge sous plusieurs vitesses de centrifugation pour estimer les constantes utilisées pour déterminer la dépendance de la résistance spécifique du dépôt avec la pression au travers de la membrane.La réversibilité / irréversibilité du dépôt a été étudiée et caractérisée grâce à l’utilisation du modèle et la mise en place d’un protocole expérimental par changements de vitesse de centrifugation