| Titre : | Expérimentation et modélisation de l’équilibre liquide-liquide des systèmes ternaires et quaternaires en présence d’un sel inorganique |
| Auteurs : | slimane Reggab, Auteur ; Abdelkrim Merzougui, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2019 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Équilibre liquide-liquide,l’effet de sel,coefficient de distribution et facteur de séparation,algorithme génétique (AG). |
| Résumé : |
Les données d’équilibre liquide-liquide pour les systèmes ternaires ({eau+phénol+xylène +
sel}, {eau+éthanol+n-hexane + sel}, {eau+1-propanol+n-hexane}, {eau+1-propanol+nhexane+ sel}) ont été déterminées expérimentalement à 298,15K et à 1 atm. L'indice de réfraction a été utilisé pour mesurer les fractions de tous les constituants dans chaque phase. Les données d’équilibres ont été corrélées en utilisant le modèle de NRTL et LONG et Mc DEVIT. De plus, les coefficients de distribution et les facteurs de séparation ont été déterminés pour évaluer l’effet de sel sur l’extraction de l’éthanol ou le phénol à partir de l'eau. |
| Sommaire : |
SOMMAIRE
NOMENCLATURE................................................................................................................... iii LISTE DES FIGURES.............................................................................................................. iv LISTE DES TABLEAUX.......................................................................................................... vii LISTE DES PUBLICATION.................................................................................................. viii INTRODUCTION GENERALE............................................................................................. 1 CHAPITRE I : EXTRACTION LIQUIDE-LIQUIDE Partie 1 : Extraction liquide-liquide...................................................................... 3 DEFINITION DE L’EXTRACTION LIQ-LIQ........................................................ 3 1.1. Principe de l’extraction liquide-liquide .................................................................... 3 1.2. Équilibre isotherme entre phases liquides.............................................................. 5 1.3. Coefficient de distribution (ou de partage).................................................................. 6 1.4. Sélectivité.................................................................................................................. 7 1.5. Représentation d’équilibre........................................................................................ 7 1.6. Types de diagrammes................................................................................................ 8 1.7. Différentes méthodes d’extraction au solvant............................................................ 10 1.7.1. Extraction simple, par simple contact ....................................................................... 11 1.7.2. Extraction simple à contacts multiples...................................................................... 12 1.7.3. Extraction à contre-courant....................................................................................... 13 1.7.4. Extraction avec reflux............................................................................................... 15 1.7.5. Extraction différentielle............................................................................................ 15 1.8. Facteurs influençant le procédé d’extraction ............................................................ 15 1.8.1. Influence de la température....................................................................................... 15 1.8.2. Critères de choix de solvant...................................................................................... 16 1.8.3. Critères de choix du diluant...................................................................................... 17 Partie 2 : l’effet de sel sur l’équilibre liquide-liquide............................................ 18 1.9. Théories de l'effet de sel........................................................................................... 18 1.9.1. La théorie d'hydratation............................................................................................. 18 1.9.2. La théorie électrostatique........................................................................................... 18 1.9.3. La théorie de pression interne.................................................................................... 19 1.10. La solvatation dans les solutions aqueuses des sels.................................................... 19 Références citées dans le chapitre 1............................................................................ 22 CHAPITRE II : Revue bibliographique sur la modélisation des équilibres entre phases liquides 11.1. Modélisation de l’équilibre entre phases .................................................................. 24 11.2. Modélisation des équilibres entre les phases liquides ............................................... 27 11.2.1. Modèles thermodynamiques pour les systèmes non électrolytes ............................... 28 11.2.1. 1. Modèles de Van Laar et de Margules....................................................................... 28 11.2.1.2. Modèle de Wilson..................................................................................................... 29 11.2.1.3. Modèle NRTL (Non Random Two Liquids)............................................................. 24 11.2.1.4. Le Modèle UNIQUAC (UNIVERSAL QUASI CHEMICAL)................................... 30 11.2.1.5. Le Modèle UNIFAC (UNIQUAC Functional- group Activity Coefficient)............... 30 11.2.2. Modèles thermodynamiques pour les systèmes électrolytes...................................... 31 11.2.2.1. Modèles Basés Sur NRTL......................................................................................... 32 11.2.2.2. Modèles Basés Sur NRF........................................................................................... 33 11.2.2.3. Modèles Basés Sur l’Équation de Wilson................................................................ 34 11.2.2.4. Modèles Basés Sur UNIQUAC................................................................................. 34 11.2.2.5. Modèles Basés Sur UNIFAC.................................................................................... 35 Références citées dans le chapitre II........................................................................ 36 CHAPITRE III : Matériels et Méthodes expérimentales Étude expérimentale de l’équilibre liquide-liquide du système eau+soluté+solvant+sel. 111.1. Système Eau + 1-Propanol + Hexane + sel................................................................ 40 111.1.1. Produits chimiques utilises........................................................................................ 40 111.1.2. Matériels.................................................................................................................. 41 111.1.3. Techniques expérimentales........................................................................................ 41 111.1.3.1. Construction de la courbe de solubilité (Binodale) pour les systèmes ternaires........... 41 111.1.3.2. Construction des droites d’équilibres (tie-line) pour les systèmes ternaires................ 42 111.2. Système Eau+ éthanol +hexane+ sel........................................................................... 42 111.2.1. Matières et Techniques Expérimentales..................................................................... 42 111.2.1.1. Produits chimiques utilisés........................................................................................ 42 111.2.1.2. Matériel utilisé.......................................................................................................... 46 111.2.2. Mode Opératoire....................................................................................................... 46 111.2.2.1. Préparation des solutions........................................................................................ 46 111.2.2.2. Procédure de travail................................................................................................... 47 111.2.3. Détermination des compositions des phases à l’équilibre........................................... 48 111.2.3.1. Composition de l’extrait............................................................................................ 48 111.2.3.2. Composition de raffinat............................................................................................. 49 111.3. Eau+ phénol +xylène+ sel........................................................................................ 50 III.3.1. Produits chimiques utilises..................................................................................... 50 HO.2. Matériels................................................................................................................. 53 HO.3. Mode Opératoire....................................................................................................... 53 HO.3.1. Préparation des solutions........................................................................................... 53 HO.3.2. Procédure de travail................................................................................................... 54 nO A Détermination des compositions des phases à l’équilibre......................................... 55 H O A 1. Composition de l’extrait............................................................................................ 55 nO A 2. Composition de raffinat............................................................................................ 56 Références citées dans le chapitre III......................................................................... 58 CHAPITRE IV : DISCUSSION DES RESULTATS IV.1. Introduction............................................................................................................ 59 IV.2. Résultats expérimentaux ....................................................................................... 59 IV.2.1. Étude de l’effet de sel sur l’équilibre liquide-liquide du système ternaire Eau(1) +1-propanol(2) +hexane(3)................................................................................. 59 IV.2.1.1. Système (Eau+Propanol+hexane) à 25°C .............................................................. 60 IV.2.1.1.1. Courbe de miscibilité ............................................................................................ 60 IV.2.1.1.2. Les droites d’équilibres (Tie-Line)......................................................................... 61 IV.2.1.2. Système (Eau+Propanol+hexane + NaCl (5%)) à 25°C ............................................. 61 IV.2.1.2.1. Courbe de miscibilité ........................................................................................ 62 IV.2.1.2.2. Les droites d’équilibres (Tie-Line):........................................................................ 64 IV.2.1.3. Système (Eau+Propanol+hexane + NaCl(J0%)) à 25°C ............................................. 65 IV.2.1.3.1. Courbe de miscibilité ............................................................................................ 64 IV.2.1.3.2. Les droites d’équilibres (Tie-Line).......................................................................... 66 IV.2.1.4. Système (Eau+Propanol+hexane + NaCl(J5%)) à 25°C............................................. 67 IV.2.1.4.1. Courbe de miscibilité ............................................................................................ 67 IV.2.1.4.2. Les droites d’équilibres (Tie-Line)........................................................................ 69 IV.2.1.5. Comparaison de l’effet de sel................................................................................. 70 IV.2.1.6. Paramètre de suivi l’équilibre liquide-liquide..................................................... 68 IV.2.1.6.1. Le coefficient de distribution ou de partage........................................................... 70 IV.2.1.6.2. Facteur de Sélectivité(S).................................................................................. 71 IV.2.1.6.3. Fiabilité des données d’équilibres......................................................................... 73 IV.2.2. Étude du système ternaire Eau(1) +éthanol (2) +hexane(3) +sel(4)....................... 75 IV.2.2.1. L’extraction en présence de NaCl........................................................................ 75 IV.2.2.2. L’extraction en présence de KCl........................................................................... 76 IV.2.2.3. L’extraction en présence de LiCl ....................................................................... 77 IV.2.2.4. Comparaison entre les sels..................................................................................... 78 . IV.2.3 Étude du système ternaire Eau(1) +Phenol (2) +xylene(3) + sel(4)........................ 80 . IV.2.3.1. L’extraction en présence de sel (NaCl, KCl et LiCl).............................................. 80 . IV.2.4. Comparaison entre les sels...................................................................................... 82 IV.3. Partie théorique ..................................................................................................... 85 IV.3.1. Estimation des paramètres d’interaction du modèle NRTL et UNIQUAC .............. 85 IV.3.1.1. nombre maximal d’itération (Iterations).................................................................. 85 IV.3.1.2. La valeur de la fonction objectif ou RMSD à l’optimum ....................................... 86 IV.3.1.3. Le temps d’exécution............................................................................................. 88 IV.3.2. Corrélation des résultats expérimentaux pour les systèmes totalement immiscibles. 90 IV.3.2.1. Système Eau+éthanol+Hexanol ............................................................................. 90 IV.3.2.2. Système Eau+phénol+xylène ................................................................................ 91 Références citées dans le chapitre IV...................................................................... 92 CONCLUSION....................................................................................................................... 93 ANNEXE................................................................................................................................... 94 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/1035 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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