Extraction solide-liquide sous ultrasons : mise en oeuvre d'un capteur de puissance locale ultrasonore

Solid-liquid extraction assisted by ultrasounds : development of a local sensor of ultrasound power

• Auteur / Autrice : Mehrez Romdhane
• Direction : Christophe Gourdon, Gilbert Casamatta
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

Mots clés contrôlés

Réacteurs chimiques

Transfert de chaleur

Sondes électroniques

Capteurs (technologie)

Extraction (chimie)

Solvants

Résumé

L'extraction de principes actifs ou d'huiles essentielles a partir de substrats vegetaux a l'aide d'un solvant approprie est une operation unitaire classique du genie chimique. L'objectif de ce travail est double: demontrer la faisabilite d'un mode d'extraction en continu a contre-courant dans une colonne mecaniquement agitee et ameliorer le rendement/la selectivite de l'extraction par une activation ultrasonore. Dans certains cas, les ultrasons permettent notamment d'accelerer la cinetique en augmentant la diffusion intraparticulaire du solute recherche, qui est l'etape limitante au transfert. Trois extractions differentes ont ete envisagees: pyrethrines a partir de fleurs de pyrethre, huile a partir de graines de pastel, hemicelluloses a partir de coques de tournesol. Les 2 premieres sont effectuees a l'hexane, la derniere en solution aqueuse a ph controle. Dans chacun des cas, l'extraction sous ultrasons a ete etudiee. Les resultats obtenus ont suscite une recherche de nature fondamentale, visant a expliciter les mecanismes de propagation ultrasonore dans divers reacteurs. A ce titre, il a fallu developper un capteur approprie, apte a enregistrer les effets locaux des ultrasons. Correles a la puissance localement disponible: une sonde thermoelectrique a ete retenue. Le principe de la mesure est fonde sur l'echauffement d'une matiere absorbante (silicone) detecte par un thermocouple. Un modele thermique decrivant la dissipation dans la matiere a ete ecrit pour interpreter les resultats experimentaux. Cette technique a permis de comparer differentes geometries de reacteurs ultrasonores, de mettre en evidence l'influence de l'agitation et de la presence de particules solides sur la repartition des ultrasons dans le volume reactionnel