Thèse soutenue

Développement d'un procédé hybride, membrane - liquide ionique (ILM), pour le traitement des gaz
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Xueru Yan
Direction : Philippe MoulinStéphane Anguille
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des Procédés
Date : Soutenance le 30/10/2020
Etablissement(s) : Ecole centrale de Marseille
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de l'Environnement (Aix-en-Provence)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Mécanique, Modélisation et Procédés Propres (M2P2) (Marseille, Aix-en-Provence) - Laboratoire de Mécanique- Modélisation et Procédés Propres / M2P2
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Moulin, Stéphane Anguille, Christophe Castel, Alberto Figoli, David Grosso, Audrey Soric
Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Castel, Alberto Figoli

Résumé

FR  |  
EN

L'élimination des polluants d'un mélange gazeux est un enjeu majeur en termes de réduction de l'impact environnemental de nombreux procédés industriels. Les liquides ioniques sont des solvants de remplacement prometteurs pour les composés organiques traditionnels utilisés dans la séparation sélective en raison de leur pression de vapeur négligeable et de leurs propriétés chimico-physiques concevables. Dans cette étude, un nouveau concept, la combinaison des IL et d'une membrane céramique tubulaire (ILM), a été développé dans le but de séparer les gaz ou les liquides des flux d'alimentation. Par rapport aux procédés classiques d'élimination des gaz ou des liquides, les ILM offrent une grande stabilité et une résistance mécanique élevée pendant une longue période de fonctionnement. Dans le cas des traitements de gaz, l'élimination de l'humidité pour protéger le capteur de gaz et le traitement du gaz industriel contenant du toluène sont les deux parties développées dans ce manuscrit. Les effets de plusieurs paramètres de fonctionnement, notamment le débit de gaz, la température, la pression, la concentration d'alimentation, la surface effective de la membrane (longueur de la membrane de support) et la position des canaux de gaz, ont été étudiés à la fois sur l'élimination de l'humidité et du toluène (vapeur). En outre, un modèle mathématique en deux étapes a été utilisé pour simuler les résultats expérimentaux et évaluer la performance de séparation des MIL dans les conditions de fonctionnement proposées. Selon les résultats expérimentaux et simulés, les ILM présentaient une capacité d'absorption relativement élevée de l'humidité et du toluène. Ce nouveau procédé ILM sera le procédé vert dominant pour la séparation des polluants gazeux ou liquides.