Chapitre 13
Séparation des sucres par nanofiltration
Le but de cette étude est de séparer une solution aqueuse contenant un mélange
d’un polymère du fructose, appelé inuline, du saccharose. Pour réaliser cette séparation, un procédé de nanofiltration est utilisé. Tout d’abord, l’étude est réalisée en mode
recirculation totale pour étudier l’influence des paramètres opératoires sur les taux de
rétention de l’inuline et du saccharose ainsi que sur le flux de perméat. Puis l’étude est
menée en mode diafiltration pour éliminer le maximum de saccharose. Les résultats
expérimentaux sont basés sur les travaux d’Elizabeth Ortiz-Cerda et de Lorena
Moreno-Vilet.
1. Rappels théoriques sur les procédés membranaires
1.1. Introduction
La nanofiltration est un procédé membranaire permettant de laisser passer l’eau
et les petites molécules comme les sels monovalents, et de retenir les molécules plus
grosses. Cette séparation est possible grâce à une membrane solide composée d'un
matériau minéral ou organique, et grâce à l’application d’une pression transmembranaire.
Dans cette étude, le but est de retenir au maximum l’inuline en amont de la
membrane, et de récupérer le saccharose dans le perméat en aval de la membrane.
Pour cela, le mode diafiltration est utilisé avec de l’eau déminéralisée comme solvant
d’extraction pour éliminer le maximum de saccharose dans la solution d’alimentation.
1.2. Grandeurs fondamentales
1.2.1. Taux de rétention
Le taux de rétention, TR, caractérise la sélectivité de la membiane vis-à-vis
d’une espèce. Il est calculé à partir de la formule 13.1. Le but cette étude est d obtenii
un TR proche de 100 % pour l’inuline et proche de 0 % pour le saccharose.
TR =
Co
(
Cl
xl00= 1---- L X100
(13.1)
Séparation des sucres par nanofiltration
Le but de cette étude est de séparer une solution aqueuse contenant un mélange
d’un polymère du fructose, appelé inuline, du saccharose. Pour réaliser cette séparation, un procédé de nanofiltration est utilisé. Tout d’abord, l’étude est réalisée en mode
recirculation totale pour étudier l’influence des paramètres opératoires sur les taux de
rétention de l’inuline et du saccharose ainsi que sur le flux de perméat. Puis l’étude est
menée en mode diafiltration pour éliminer le maximum de saccharose. Les résultats
expérimentaux sont basés sur les travaux d’Elizabeth Ortiz-Cerda et de Lorena
Moreno-Vilet.
1. Rappels théoriques sur les procédés membranaires
1.1. Introduction
La nanofiltration est un procédé membranaire permettant de laisser passer l’eau
et les petites molécules comme les sels monovalents, et de retenir les molécules plus
grosses. Cette séparation est possible grâce à une membrane solide composée d'un
matériau minéral ou organique, et grâce à l’application d’une pression transmembranaire.
Dans cette étude, le but est de retenir au maximum l’inuline en amont de la
membrane, et de récupérer le saccharose dans le perméat en aval de la membrane.
Pour cela, le mode diafiltration est utilisé avec de l’eau déminéralisée comme solvant
d’extraction pour éliminer le maximum de saccharose dans la solution d’alimentation.
1.2. Grandeurs fondamentales
1.2.1. Taux de rétention
Le taux de rétention, TR, caractérise la sélectivité de la membiane vis-à-vis
d’une espèce. Il est calculé à partir de la formule 13.1. Le but cette étude est d obtenii
un TR proche de 100 % pour l’inuline et proche de 0 % pour le saccharose.
TR =
Co
(
Cl
xl00= 1---- L X100
(13.1)