Etude de l'hydrophobisation par un traitement chimique des solides divisés en lit fluidisé

Investigation on the hydrophobisation of divided solids by chemical treatment in a fluidized bed

• Auteur / Autrice : Myriam Lazghab
• Direction : Pierre Guigon, Khashayar Saleh
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés industriels
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Évaporation

Fluidisation

Silice

Greffe

Vapeur d'eau

Mouillabilité

Silane

Hydrophobines

Mots clés libres

Hydrophobisation

Microbilles de verre

Greffage organique

Organosilane

Résumé

L'objectif de ce travail consiste à étudier un nouveau procédé d'hydrophobisation de particules solides hydrophiles en phase sèche. Les particules sont traitées en les mélangeant, dans un lit fluidisé, avec une quantité adéquate de particules poreuses préalablement imbibées dans un réactif de greffage. Grâce au flux d'air de fluidisation, le réactif va être progressivement libéré par évaporation et réagir chimiquement avec les groupements réactionnels de la surface. Les particules étudiées sont soit non poreuses (microbilles de verre) soit poreuses (silice). Différents paramètres sont testés pour optimiser la réaction de greffage (température et humidité de l'air, quantité et nature du réactif, temps de contact). Quelques techniques d'analyses macroscopiques, microscopiques, sont utilisées pour évaluer l'effet hydrophobe obtenu (l'angle de contact, l'adsorption d'eau, MEBE, AFM, RMN, analyse élémentaire, ATG, et iGC). Les résultats montrent qu'il est possible d'hydrophobiser les particules en lit fluidisé avec un taux de greffage intéressant.

Ln this work we present a new process for the hydrophobisation treatment of divided solid surface in dry phase. Hydrophilic particles are blent with microporous particles previously soaked in a grafting regent in a fluidized bed reactor supplied by air. The grafting reagent thus trapped will be released progressively and react chemically with the hydrophilic groups exposed in the surface of the target particles. We treated tow class of solid particles: nonporous (microglass beads) and porous (silica). Some parameters were studied to optimise the treatment: the temperature and the humidity of the fluidization air, the contact time, the quantity and kind of the modifying reagent. The hydrophobisation treatment of particles was assessed using several: macroscopic and microscopic analyses (wetability measurement using contact angle method and dynamic ~ vapour sorption, ESEM, AFM, RMN, ATG, iGC and elementary analysis). Results show the possibility of hydrophobizing particles in fluidized bed with high surface coverage.