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Thèse soutenue

Régénération de la soude à partir de solutions de carbonate de sodium par des procédés électromembranaires

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Auteur / Autrice : Michel Dubouis
Direction : Robert Durand
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Électrochimie
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Grenoble INPG

Résumé

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Differents procedes electromembranaires sont concus et etudies pour regenerer de la soude a partir de solutions de carbonate de sodium. En presence d'especes oxydables en faibles quantites, la regeneration s'effectue avec une cellule a une seule membrane permselective echangeuse de cations. Pour eviter l'oxydation de ces especes, par exemple le sulfure (na#2s) de la liqueur verte du procede kraft, le procede electromembranaire le plus adapte par sa simplicite et par sa capacite de fonctionnement sur le long terme, est constitue d'un electrolyseur a deux membranes echangeuses de cations, precede d'un reacteur d'acidification pour le degagement des gaz; dans la boucle reacteur-compartiment central de la cellule d'electrolyse, circule une solution de sulfate de sodium acidifiee. Une autre configuration de l'electrolyseur du procede est envisagee et testee avec une membrane echangeuse d'anions et une membrane echangeuse de cations suivant le procede classique d'electro-electrodialyse du sulfate de sodium. Ce procede est aussi compare a un electrolyseur a deux membranes echangeuses de cations avec introduction directe de la solution de carbonate et de sulfure de sodium dans le compartiment central ou se produit le degagement des gaz. Les membranes echangeuses de cations et plus particulierement les membranes echangeuses d'anions, separant le compartiment anodique du compartiment central de l'electrolyseur, sont etudiees par la methode des radiotraceurs et par spectrometrie raman. Ces procedes produisent de la soude qui peut etre aussi concentree que dans le procede chlore-soude a membrane et de l'hydrogene relativement pur dont l'utilisation par une anode a hydrogene est testee. Finalement, si les problemes d'environnement remettent en cause le procede bien etabli du four a chaux, la rentabilite de ces differents procedes devra etre reconsideree