Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Le procédé extraction liquide-liquide est une opération industrielle très mature, pour autant le choix parmi la diversité des appareils existants reste encore délicat. Une des raisons en est l’absence de critères de choix rigoureux pour la prévision des performances des différents types d’extracteurs, d’où la nécessité d’essais prototypes. Cet article pose clairement les problématiques liées au calcul d’un équipement d’extraction liquide-liquide (type, conception, dimensions), il présente également la réalisation des essais pilote et leur extrapolation.
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Jean LEYBROS : Ingénieur de l’École Supérieure de Chimie Organique et Minérale (ESCOM) - Ingénieur-chercheur au Commissariat à l’Énergie Atomique
INTRODUCTION
Les deux articles précédents (Extraction liquide-liquide- Description des appareils et Extraction liquide-liquide- Modélisation des colonnes) ont été consacrés à la description des appareillages et à leur modélisation. Le présent fascicule, indissociable des deux précédents, a pour objet les problématiques liées au choix d’un équipement, à son dimensionnement et à sa mise en œuvre industrielle.
Outre son efficacité à réaliser un transfert de matière, l’intérêt économique d’un appareil industriel sera proportionnel à son débit spécifique (volume traité par unité de surface de la section droite de l’extracteur). Cependant, bien qu’il paraisse logique de maximaliser les trois paramètres qui l’influencent (coefficient de transfert, aire interfaciale et potentiel de transfert), il n’existe aucun appareil qui puisse modifier séparément l’un quelconque de ces paramètres.
Pour satisfaire ces objectifs, on a assisté à l’apparition d’une grande diversité d’appareils. On estime qu’il existe au moins une vingtaine de types différents d’appareils en activité industrielle. Cette diversité conduit l’ingénieur, lors de la conception d’un atelier d’extraction par solvant, à des décisions qui peuvent être délicates et au mieux subjectives en l’absence d’expérimentation à l’échelle pilote sur le système considéré.
Le problème fondamental d’un calcul économique et optimisé des extracteurs liquide-liquide à partir de données purement théoriques n’a toujours pas reçu de solutions totalement satisfaisantes. Aussi, sauf dans quelques cas où l’on dispose de corrélations empiriques, le recours à des essais prototypes s’impose dans le cas quasi général et les progrès les plus récents ont abouti essentiellement à définir des règles plus fiables d’extrapolation de ces essais au dimensionnement des appareils industriels.
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7. Conclusion
En quarante ans, l’extraction liquide-liquide est devenue, en s’appuyant sur de solides bases scientifiques, une opération industrielle aussi mature que la distillation. Sa mise en œuvre reste encore assujettie à la résolution de problèmes délicats souvent liés à la thermodynamique des systèmes, hydrométallurgiques plus particulièrement, pour lesquels il n’existe pas d’équivalent des banques de données thermodynamiques.
De nombreux efforts sont déployés pour établir des critères de choix rigoureux pour la prévision des performances des différents types d’extracteurs. Des méthodes comparatives utilisant des systèmes de référence sont préconisées. L’utilisation pratique de ces résultats est souvent liée à une meilleure connaissance des phénomènes d’interface.
La mise en œuvre de nouveaux matériaux (polymères, céramiques...) étend le domaine d’application des contacteurs commerciaux dans de nouvelles conditions de corrosion (acide halohydrique, hautes températures et hautes pressions).
La modélisation des fonctionnements, en régime permanent et transitoire, conduit à des résultats de plus en plus fiables permettant des études de fonctionnement prévisionnel dont les résultats sont aussi très fiables.
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BIBLIOGRAPHIE
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