Bibliographie & annexes
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Auteur(s)
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Michel PERRUT : Ancien élève de l’École polytechnique - Docteur ès sciences - Président-directeur général de SEPAREX
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Les fluides supercritiques et principalement le dioxyde de carbone CO2 sous pression (100-400 bar) et à température voisine de l’ambiante (30-60 C) font l’objet d’un très vif intérêt car leurs propriétés physico-chimiques parti-culières permettent d’envisager des applications dans de nombreux domaines :
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l’extraction à partir de produits solides et le fractionnement de charges liquides sont surtout utilisés en vue d’applications dans les industries alimentaires, l’industrie pharmaceutique et la cosmétologie où les qualités exceptionnelles du dioxyde de carbone conduisent à de nombreux développements. On notera également que des installations de traitement de déchets liquides et solides à grande échelle sont opérationnelles ou en développement ;
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la chromatographie avec éluant supercritique apparaît comme un complément presque indispensable aux chromatographies en phase gazeuse et en phase liquide à haute performance alors que le développement industriel du procédé à l’échelle préparative est en cours ;
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le domaine des matériaux connaît actuellement des développements multiples : transformation et purification/fractionnement des polymères, fabrication de poudres très fines, de fibres, de liposomes, microencapsulation, revêtements et peintures, milieux poreux (mousses, aérogels, céramiques), imprégnation de matrices diverses (polymères, papier, bois,...) ;
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plusieurs réactions chimiques sont d’ores et déjà opérées à très grande échelle dans des conditions supercritiques et la mise en œuvre de réactions biochimiques dans un solvant supercritique ouvre de nombreux horizons aux réactions enzymatiques ;
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des applications surprenantes des fluides supercritiques sont utilisées en biologie : lyse de cellules, stérilisation, inactivation virale.
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3. Éléments économiques
Il est bien difficile d’estimer de façon fiable les frais opératoires d’équipements d’extraction/fractionnement par fluide supercritique sans fixer les contraintes spécifiques et la capacité de l’installation.
Toutefois, l’expérience permet de dégager quelques grandes lignes.
3.1 Investissement
Le coût d’une installation d’extraction/fractionnement par fluide supercritique varie environ comme la racine carrée de la capacité exprimée en débit de CO2 ; ainsi, pour un même type d’unité (même procédé, même nombre d’extracteurs/colonnes/séparateurs,...) le coût n’est multiplié que par 3,2 quand la capacité est multipliée par 10.
HAUT DE PAGE3.2 Fonctionnement
Le coût de fonctionnement d’une telle installation dépend naturellement du procédé mis en œuvre car la main-d’œuvre est le poste essentiel pour les opérations d’extraction sur solide conduites en batch (fluide-solide) alors que ce poste est plus faible pour les fractionnements en continu (fluide-liquide).
Les dépenses d’énergie et de CO2 sont en général inférieures de moitié à celles de la main-d’œuvre dans le premier cas et du même ordre de grandeur dans le second.
HAUT DE PAGE3.3 Annexes
Il ne faut pas négliger les coûts des opérations annexes requises pour préparer les charges lorsque l’on travaille sur des solides : broyage (200-700 µm de façon optimale), pelletisation dans les cas de solides ayant tendance à s’agglomérer, convoyage jusque dans les « paniers » d’extraction, récupération du solide traité.
De même quand le procédé utilise un cosolvant, une unité d’évaporation/distillation est nécessaire pour récupérer les extraits et recycler le cosolvant.
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MC HUGH (M.) et KRUKONIS (V.) - Supercritical Fluid Extraction - . Butterworth ISBN 0-7506-9244-8 1994.
-
(2) - KING (J.W.) et LIST (G.R.) - Supercritical Fluid Technologie in Oil and Lipid Chemistry - . AOCS Press ISBN 0-335315-71-3 1996.
-
(3) - BRUNNER (G.) - Gas Extraction - . Springer 1994 ISBN 3-7985-0944-1 (en allemand), ISBN 0-387-91477-3 (en anglais).
-
(4) - VON ROHR (P.) et TREPP (C.) - High Pressure Chemical Engineering - . Elsevier, ISBN 0-444-82475-8 1997.
-
(5) - BRUNNER (G.) et PERRUT (M.) - Proceedings of the 3 rd International Symposium on Supercritical Fluids - . INPL (Nancy) ISBN 2-905267-23-8 1994.
-
(6) - PELLERIN (P.) et PERRUT (M.) - Actes du 3 e colloque sur les Fluides Supercritiques - . INPL (Nancy) ISBN 2-905267-25-9 1996.
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