Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Séparation liquide-liquide intensifiée par micro-onde

Résumé

Lors des opérations d'extraction liquide-liquide, la mise en contact des deux phases se fait par l'intermédiaire d'une mise en émulsion, permettant le transfert de matière d'une phase à l'autre. Une fois le transfert de matière effectué, les deux phases doivent à nouveau être séparées. Des pollutions dans les phases entrantes, ou une agitation excessive, peuvent mener à des situations de stabilité excessive de l'émulsion, entrainant la saturation du séparateur liquide-liquide (épaisseur d'émulsion trop importante) et/ou une diminution de l'efficacité du procédé. Parmi les méthodes envisagées pour faire face à ce problème, le traitement thermique par chauffage micro-onde a été étudié. Un séparateur liquide - liquide simplifié (un fût de colonne d'extraction équipé d'une plaque percée à une de ses extrémités) est employé comme disperseur et séparateur. Ce dernier a été chemisé dans un guide d'onde (applicateur micro-onde), à hauteur de l'émulsion dense formée. Les fluides employés sont une solution aqueuse de nitrate de potassium (KNO3 1M) et un mélange tri-butyl-phosphate (molécule extractante pour les ions métalliques) / kérosène. Des tensio-actifs issus du commerce sont également employés pour stabiliser les émulsions. Les essais réalisés consistent à parcourir une plage de débits et à mesurer les hauteurs d'émulsion en résultant, une première fois sans micro-ondes puis avec différentes puissances et modes d'irradiation. Sans micro-onde, une hauteur trop importante peut se former, situation incompatible avec la conduite d'un extracteur réel. Les résultats obtenus montrent des réductions de hauteur conséquentes, permettant de conclure sur l'intérêt d'un chauffage micro-onde pour la démulsification des émulsions rencontrées en extraction liquide-liquide. En revanche, une comparaison avec un chauffage conventionnel serait difficile à mettre en œuvre, les champs de température dans le séparateur résultant de ces différents modes de chauffage n'étant pas comparables. Ces expériences seront ensuite complétées par une modélisation du chauffage micro-onde, faisant appel à des mesures de permittivités effectuées précédemment. Refererences Binner, E. R., Robinson, J. P., Silvester, S. A., Kingman, S. W., & Lester, E. H. (2013). Separation of oil:water emulsions in continuous flow using microwave heating. Energy and Fuel 27, 3173. Frising, T., Noïk, C., & Dalmazonne, C. (2006). The liquid/liquid sedimentation process, from droplet coalescence to technologically enhanced water/oil emulsion gravity separator : a review. Journal of dispersion science and technology, 1035.

Fichier non déposé

Dates et versions

cea-04743708 , version 1 (18-10-2024)

Identifiants

  • HAL Id : cea-04743708 , version 1

Citer

Clélio Cerino, Herve Roussel, Sophie Charton, Lionel Estel, Isabelle Polaert. Séparation liquide-liquide intensifiée par micro-onde. Journées Scientifiques de l’ISEC 2022, Sep 2022, CEA Marcoule, France. ⟨cea-04743708⟩
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