Détermination du flux critique : un outil pour la maîtrise du colmatage ?
Résumé
L'étude présentée ici repose sur la détermination expérimentale du flux critique en ultrafiltration de suspension colloïdales, la caractérisation macroscopique des suspensions colloïdales et l'utilisation d'un modèle alimenté par ces caractéristiques. Une méthode précise de mesure de flux critique est présentée permettant de savoir si une diminution de flux est due à une accumulation de matière réversible ou irréversible. La pression osmotique est la mesure qui a été privilégiée pour caractériser une suspension de latex PVC qui a servi de base à cette étude. En effet, la variation de pression osmotique avec la fraction volumique reflète bien la résistance d'une suspension de particules à la compression ; les mesures expérimentales mettent en évidence une pression osmotique critique autour de 60% volumique en particules traduisant l'agrégation des particules qui sera responsable de la formation d'un dépôt irréversible lors de la filtration. Le modèle de calcul de flux utilisé est basé sur un bilan de matière et est alimenté avec des mesures expérimentales de pression osmotique et de viscosité. L'hydrodynamique du système est intégrée par le biais du facteur de friction. De cette façon, le modèle est entièrement basé sur des données acquises par des méthodes indépendantes. Les calculs de flux critiques sont comparés avec les résultats du banc de détection de flux critique. Le modèle donne des profils de concentrations à la surface de la membrane ce qui permet de déterminer le flux critique. Il apparaît que la simulation donne des résultats du même ordre de grandeur que l'expérience. La surestimation par le modèle est discutée.
Domaines
Génie des procédés
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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