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des thèses françaises
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Intérêt des vortex de dean en filtration par membranes : application à des suspensions de levures et à la bière
| Auteur / Autrice : | Peggy Manno |
| Direction : | Philippe Aptel |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie |
| Date : | Soutenance en 1998 |
| Etablissement(s) : | Toulouse 3 |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Ce memoire est une contribution a l'etude d'une nouvelle technique de lutte contre le colmatage en filtration tangentielle. Le principe repose sur l'utilisation d'ecoulements secondaires, appeles vortex de dean, qui apparaissent dans un module helicoidal ou des fibres creuses sont enroulees en helice. Dans une premiere partie, l'analyse de l'evolution du colmatage des membranes lors de l'ultrafiltration de suspensions de levures de boulangerie fait apparaitre l'importance des differentes fractions constituant la suspension. Le colmatage irreversible (adsorption et formation d'un gel) est attribue aux composes extracellulaires presents dans le milieu alors que le colmatage reversible est essentiellement du a la formation d'un gateau de levures. En comparant les flux limites obtenus dans un module droit et helicoidal, a meme depense energetique specifique, des gains compris entre 2 et 5 ont ete mesures. Les gains les plus eleves sont observes en regime laminaire et augmentent avec la contrainte de cisaillement a la paroi et avec la concentration. Le flux limite de permeat est relie par une loi semi-empirique a la contrainte moyenne de cisaillement a la paroi. La correlation ainsi etablie est verifiee pour la filtration tangentielle de differents fluides simples (bentonite, dextrane) ou complexes (levures, biere) quelle soit la geometrie du module. Les parametres lies a la conception du module sont tous rassembles dans la valeur de la contrainte parietale : sa determination est primordiale et une methode electrochimique fiable a ete developpee pour la quantifier localement. L'etude de la filtration de biere de garde confirme, sur un fluide industriel, l'interet potentiel des ecoulements de dean sur l'augmentation des flux de permeat et la transmission de composes a l'origine de la qualite de la biere.