Échange d'ions pour la production d'eau très pure : étude des limitations cinétiques par la méthode des micro-colonnes : extension à l'électrodéionisation

par Isabelle Monzie

Thèse de doctorat en Génie des procédés

Sous la direction de Georges Grévillot.

Soutenue en 2003

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Le travail a porté sur la production d'eau de haute pureté par échange d'ions. Dans le cas des solutions de très faibles normalités, l'échange d'ions est généralement limité par des phénomènes cinétiques qu'il est important de maîtriser dans le but de modéliser et de prédire les fronts de percée sur un système donné. Dans cette étude, nous avons utilisé un modèle simple (loi de Fick modifié), couplé à une détermination expérimentale des paramètres à l'aide de la méthode des micro-colonnes. Celle-ci consiste en l'utilisation d'une colonne suffisamment courte pour ne pas contenir tout le front de concentration. La mesure de la concentration en sortie de colonne permet d'avoir accès à des informations d'ordre cinétique. Ces expériences sont exploitées par le modèle des mélangeurs en cascade. Les conditions opératoires à mettre en œuvre pour permettre à cette méthode de fournir les résultats les plus fiables possibles ont été recherchées. Diverses solutions cationiques et anioniques ont été étudiées. Une extension de cette méthode à l'électrodéionisation a montré qu'elle permettait aussi d'obtenir des informations intéressantes sur la cinétique dans de tels systèmes.

  • Titre traduit

    Ion exchange for the production of very high purity water : study of the kinetic limitations using the micro-column method : extension to electrodeionisation


  • Résumé

    This work deals with the production of very high pulity water using ion exchange. In case of solutions with a very low normality, ion exchange is generally limited by kinetic phenomena. It is important to master these phenomena in arder to madel and to predict the breakthrough curves for a given system. This study implements a simple madel (modified Fick law), coupled to the experimental determination of the parameters by the method of micro-columns. This method consists in using a sufficiently short column, which does not contain the concentration front completely. Measuring the concentration at the column exit gives access to information on the kinetics. The experimental data are processed with the mixing cells model. The operating conditions yielding the most reliable results are investigated. Several cationic and anionic solutions were studied. An extension of this method to electrodeionisation showed that it could lead to interesting results with such systems as well.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (252 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2003 MONZIE I.
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