Analyse de procédés de la filière blé-éthanol : conception et simulation d'un bioréacteur couplé à une unité de filtration

The analysis of wheat to ethanol processes : the conception and simulation of a bioreactor coupled with a filtration unit

• Auteur / Autrice : Francis Valter
• Direction : Dominique Depeyre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie appliquée et génie des procédés
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bioéthanol

Bioréacteurs

Fermentation alcoolique

Résumé

Les thèmes abordés dans cette étude recouvrent les aspects divers suivants: 1) l'analyse de la politique agricole commune et les orientations en matière de régulation du marché du blé, la présentation d'un panorama de microorganismes susceptibles de produire de l'éthanol, l'examen des opérations unitaires dans les chaines de transformation de la matière première en alcool. Ces éléments aboutissent à la proposition d'une méthodologie de conception des procédés envisageables pour la production considérée. Cette approche globale constitue une démarche en vue de l'identification d'une chaine de transformation optimale, qui fait appel aux méthodes de synthèse et de conception des procédés; 2) le développement d'un argumentaire pour l'utilisation d'un bioréacteur à membrane fonctionnant en continu avec des bactéries thermophiles (Bacillus Stearothermophilus). Une procédure d'expérimentation a permis de tester la vaporisation d'alcool sur quelques membranes de microfiltration et de mettre en œuvre des essais de distillation transmembranaire sous vide partiel; 3) la simulation dynamique des opérations couplées de fermentation et filtration. Un logiciel a été conçu pour tenter d'examiner une diversité de cas d'exploitation et pour guider l'établissement de plan d'expérimentation. Par le choix de divers modelés cinétiques relatifs à la fermentation et au colmatage, l'opérateur simule l'évolution du système pour les concentrations en substrat, en biomasse, en produit et les débits de perméat en fonction de la périodicité des rétrolavages