Déplacement d'une réaction équilibrée par pervaporation : études expérimentales, modélisation et mise au point de membranes catalytiques et séparatrices - Université de Lorraine Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1991

Equilibrated reaction displaced by pervaporation : experimental studies, modelisation and design of catalytic and separative membranes

Déplacement d'une réaction équilibrée par pervaporation : études expérimentales, modélisation et mise au point de membranes catalytiques et séparatrices

Résumé

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Le déplacement d'une réaction chimique équilibrée peut se faire grâce à l'assistance d'un procédé à membrane. Dans ce travail, l'extraction sélective et continue d'eau par pervaporation à travers une membrane composite GFT dont la couche active est en poly(vinylalcool) (PVA), permet d'obtenir une conversion totale de l'acide propionique et du n-propanol en ester. Dans un premier temps, un catalyseur homogène est utilisé pour accélérer la vitesse de réaction. Un modèle cinétique est alors bâti à partir des équations cinétiques d'estérification et de pervaporation. Grace à la validation de ce dernier dans différentes conditions, l'influence de plusieurs paramètres a été déterminée et une optimisation effectuée. Cependant, la présence du catalyseur homogène induisant, à long terme, une estérification de la couche sélective en PVA de la membrane, l'utilisation de catalyseurs hétérogènes (résines acides sulfoniques) a dû être envisagée. L'emploi de différentes résines acides a permis de déterminer l'influence de la nature de leur squelette et de leur structure sur la cinétique du procédé. Par ailleurs, il s'est avéré que l'absorption d'eau par ces résines limitait considérablement l'efficacité de la pervaporation. Pour résoudre tous ces problèmes et obtenir un procédé à étage unique, l'élaboration de membranes dotées de propriétés catalytiques et séparatives a été réalisée. Basée sur des mélanges de polymères : acide poly(styrenesulfonique) (PSSH), polymère catalytique, PVA ou poly(acrylonitrile) (PAN) polymères sélectifs à l'eau, ces membranes furent examinées en considérant la miscibilité des polymères et leur stabilité dans le mélange réactionnel. Seul le mélange PVA-PSSH a été retenu et une réticulation du PVA a permis d'empêcher pratiquement toute extraction du PSSH. Les propriétés catalytiques d'une telle membrane se sont révélées tout à fait satisfaisantes et la sélectivité relativement bonne mais cette dernière fut encore améliorée en préparant le mélange directement sur la membrane hydrophile GFT
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  • HAL Id : tel-01751038 , version 1

Citer

Marie-Odile David. Déplacement d'une réaction équilibrée par pervaporation : études expérimentales, modélisation et mise au point de membranes catalytiques et séparatrices. Alimentation et Nutrition. Institut National Polytechnique de Lorraine, 1991. Français. ⟨NNT : 1991INPL086N⟩. ⟨tel-01751038⟩
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