Séparation des sucres par nanofiltration
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D’après les résultats du tableau 13.3, nous pouvons voir que le débit du rétentat
a peu d’influence sur le flux de perméat. Comme attendu, le flux de perméat est plus
important à 380 L.h 1 qu’à 80 L.h 1 mais pas de manière suffisamment significative
pour décider de travailler par la suite au débit de rétentat le plus élevé. Cette augmentation du flux de perméat avec le débit de rétentat est due à la vitesse de cisaillement
plus importante à la surface de la membrane et à une diminution du phénomène de
polarisation de concentration.
Pour les taux de rétention de l’inuline et du saccharose, le débit de rétentat n’a
pas d’influence sur la rétention de l’inuline qui est retenu à plus de 88 % par la membrane. Par contre, la rétention du saccharose change avec le débit du rétentat. Le
TRsaccharose augmente avec qvR mais aussi et surtout, comme nous le verrons par la
suite, avec la pression transmembranaire, Ap. L’objectif de l’application étant de séparer l’inuline du saccharose et donc de retenir le moins possible le saccharose, une augmentation du débit de rétentat est donc défavorable.
D’après ces résultats, nous travaillerons donc par la suite au débit de rétentat le
plus faible c'est-à-dire à 80 L.h-1.
3.2.2.2. Influence de la concentration initiale du mélange
L’influence de la concentration totale du mélange Co sur le flux de perméat et
les taux de rétention des différents composés a été étudiée à une pression fixe (Ap
= 5 bar) et un débit de rétentat fixe (qvR = 80 L.h-1). Les résultats sont répertoriés dans
le tableau 13.4. Les mesures expérimentales sont réalisées en régime permanent et en
recyclage total. La solution de départ, composée d’un mélange inuline/saccharose, à
une concentration donnée, est envoyée vers le module membranaire à la pression Ap
de 5 bar et au débit qvR de 80 L.h-1. Une fois le régime permanent atteint, le flux de
perméat est mesuré et des prélèvements de solution d’alimentation et de perméat sont
effectués. Les concentrations en inuline et saccharose de chaque échantillon sont
mesurées par HPLC et ainsi les taux de rétention déduits.
Tableau 13.4. Détermination de l’influence de la concentration totale du mélange
inuline/saccharose (Co) à Ap = 5 bar, qvR = 80 L.h-1 et 0 = 30 °C.
p
VxInuline
(%)
Csaccharose
(%)
Co(%)
Jv
(L.h-1.m-2)
TRlnuline
(%)
TRsaccharose
(%)
6
3
9
3,64
90,5
11,9
10
2
12
0,542
82,7
34,3
_ 10
5
15
0,519
77
26,1
D’après les résultats obtenus à trois concentrations différentes (9 %, 1 f et
15 %) et représentés sur le graphique de la figure 13.4, la concentiation tota e a un
effet important sur le flux de perméat et le taux de rétention du saccharose, e ux e
perméat est 7 fois plus faible à une concentration totale de 12 % qu à ce e e o.
taux de rétention du saccharose croît avec l’augmentation de la concentration.
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D’après les résultats du tableau 13.3, nous pouvons voir que le débit du rétentat
a peu d’influence sur le flux de perméat. Comme attendu, le flux de perméat est plus
important à 380 L.h 1 qu’à 80 L.h 1 mais pas de manière suffisamment significative
pour décider de travailler par la suite au débit de rétentat le plus élevé. Cette augmentation du flux de perméat avec le débit de rétentat est due à la vitesse de cisaillement
plus importante à la surface de la membrane et à une diminution du phénomène de
polarisation de concentration.
Pour les taux de rétention de l’inuline et du saccharose, le débit de rétentat n’a
pas d’influence sur la rétention de l’inuline qui est retenu à plus de 88 % par la membrane. Par contre, la rétention du saccharose change avec le débit du rétentat. Le
TRsaccharose augmente avec qvR mais aussi et surtout, comme nous le verrons par la
suite, avec la pression transmembranaire, Ap. L’objectif de l’application étant de séparer l’inuline du saccharose et donc de retenir le moins possible le saccharose, une augmentation du débit de rétentat est donc défavorable.
D’après ces résultats, nous travaillerons donc par la suite au débit de rétentat le
plus faible c'est-à-dire à 80 L.h-1.
3.2.2.2. Influence de la concentration initiale du mélange
L’influence de la concentration totale du mélange Co sur le flux de perméat et
les taux de rétention des différents composés a été étudiée à une pression fixe (Ap
= 5 bar) et un débit de rétentat fixe (qvR = 80 L.h-1). Les résultats sont répertoriés dans
le tableau 13.4. Les mesures expérimentales sont réalisées en régime permanent et en
recyclage total. La solution de départ, composée d’un mélange inuline/saccharose, à
une concentration donnée, est envoyée vers le module membranaire à la pression Ap
de 5 bar et au débit qvR de 80 L.h-1. Une fois le régime permanent atteint, le flux de
perméat est mesuré et des prélèvements de solution d’alimentation et de perméat sont
effectués. Les concentrations en inuline et saccharose de chaque échantillon sont
mesurées par HPLC et ainsi les taux de rétention déduits.
Tableau 13.4. Détermination de l’influence de la concentration totale du mélange
inuline/saccharose (Co) à Ap = 5 bar, qvR = 80 L.h-1 et 0 = 30 °C.
p
VxInuline
(%)
Csaccharose
(%)
Co(%)
Jv
(L.h-1.m-2)
TRlnuline
(%)
TRsaccharose
(%)
6
3
9
3,64
90,5
11,9
10
2
12
0,542
82,7
34,3
_ 10
5
15
0,519
77
26,1
D’après les résultats obtenus à trois concentrations différentes (9 %, 1 f et
15 %) et représentés sur le graphique de la figure 13.4, la concentiation tota e a un
effet important sur le flux de perméat et le taux de rétention du saccharose, e ux e
perméat est 7 fois plus faible à une concentration totale de 12 % qu à ce e e o.
taux de rétention du saccharose croît avec l’augmentation de la concentration.