Titre :	Séparation des mélanges azéotropiques par les procédés d’extrac- tion liquide-liquide et de distillation extractive en utilisant des li- quides ioniques comme solvants propres
Type de document :	document électronique
Auteurs :	ADDOUNI Mokhtaria, Auteur
Année de publication :	2021-2022
Accompagnement :	CD
Langues :	Français (fre)
Catégories :	CHIMIE:Genie Chimie
Mots-clés :	liquide ionique, azéotrope, modèle thermodynamique, équilibre liquide-liquide extraction liquide – liquide, distillation extractive, analyse de sensibilité, consommation d’énergie.
Résumé :	Dans l'industrie chimique existe un besoin urgent de procédés plus acceptables du point de vue de la préservation de l'environnement. Cette tendance vers des procédés propres et intensifiés nécessite une évolution des concepts traditionnels d'efficacité des procédés vers une évaluation intégrant la valeur économique de l'élimination des effluents. Actuellement, remplacer les solvants organiques utilisés traditionnellement dans l’industrie chimique par une nouvelle génération de solvants moins toxiques, moins inflammables, et moins polluants est un défi considérable. Les liquides ioniques, sels liquides qui satisfont ces critères, sont envisagés pour remplacer les solvants conventionnels. Les principales motivations d’application du procédé d’extraction intensifiée par des liquides ioniques sont d'ordre économique (réduction importante des coûts et de la consommation d'énergie) et environnemental (réduction des émissions de CO2, absence ou réduction des déchets). Dans ce travail de thèse on vise à évaluer l’efficacité des liquides ioniques comme substituant aux solvants organiques pour séparer des mélanges azéotropiques tels que : alcane-aromatique, alcane-cyclo-alcane, alcane-alcool et eau-alcool en développant un procédé extraction liquide-liquide. Afin d'étudier le comportement thermodynamique des systèmes envisagés en présence des différents types de solvants sélectionnés, des modèles thermodynamiques semi-empiriques UNIQUAC et NRTL ont été utilisés pour le calcul des équilibres liquide-liquide (ELL) en exploitant l'outil de calcul Simulis Thermodynamic. Les paramètres d'interaction binaires de ces modèles sont été régressés en exploitant les données expérimentales ELL fournies dans la littérature pour ces systèmes. Le procédé de séparation des mélanges benzène – heptane et benzène – cyclohexane a été étudié en utilisant le sulfolane comme solvant conventionnel et les liquides ioniques : [bmim][SCN] [emim][EtSO4] et [empy][EtSO4]. Les résultats ont montré que le LI pur et le mélange de solvant organique et de LI conduisent à des valeurs de coefficient de distribution plus élevées que celles obtenues pour le sulfolane. Ainsi, le solvant mixte {sulfolane+[bmim][SCN]} pourrait être considéré comme une alternative pour l'extraction liquide -liquide des aromatiques à partir d'hydrocarbures aliphatiques. Pour le système Cyclohexane – benzène, le liquide ionique [empy][EtSO4] a montré un grand pouvoir solvant pour extraire le benzène que le [emim][EtSO4]. Différents liquides ioniques [bmim] [NTF2], [hmim] [NTF2],[bmpyr] [NTF2] et [emim] [EtSO4] ont été étudiés pour la séparation des systèmes éthanol-eau et éthanol hexane. Les paramètres de design optimaux et l’évaluation énergétique des procédés d’extraction des mélanges étudiés en utilisant des liquides ioniques comme solvant ont été déterminés par analyse de sensibilité des paramètres en utilisant le simulateur Prosim plus. Les résultats ont montré que les liquides ioniques sont plus efficaces pour briser les azéotropes et d’obtenir des produits avec une pureté élevée de plus de 99,99% en consommant moins de débits de solvant et d’énergie pour la régénération de solvant.
Directeur de thèse :	BENYOUNES Hassiba

Séparation des mélanges azéotropiques par les procédés d’extrac- tion liquide-liquide et de distillation extractive en utilisant des li- quides ioniques comme solvants propres [document électronique] / ADDOUNI Mokhtaria, Auteur . - 2021-2022 . -  + CD.
Langues : Français (fre)

Catégories :	CHIMIE:Genie Chimie
Mots-clés :	liquide ionique, azéotrope, modèle thermodynamique, équilibre liquide-liquide extraction liquide – liquide, distillation extractive, analyse de sensibilité, consommation d’énergie.
Résumé :	Dans l'industrie chimique existe un besoin urgent de procédés plus acceptables du point de vue de la préservation de l'environnement. Cette tendance vers des procédés propres et intensifiés nécessite une évolution des concepts traditionnels d'efficacité des procédés vers une évaluation intégrant la valeur économique de l'élimination des effluents. Actuellement, remplacer les solvants organiques utilisés traditionnellement dans l’industrie chimique par une nouvelle génération de solvants moins toxiques, moins inflammables, et moins polluants est un défi considérable. Les liquides ioniques, sels liquides qui satisfont ces critères, sont envisagés pour remplacer les solvants conventionnels. Les principales motivations d’application du procédé d’extraction intensifiée par des liquides ioniques sont d'ordre économique (réduction importante des coûts et de la consommation d'énergie) et environnemental (réduction des émissions de CO2, absence ou réduction des déchets). Dans ce travail de thèse on vise à évaluer l’efficacité des liquides ioniques comme substituant aux solvants organiques pour séparer des mélanges azéotropiques tels que : alcane-aromatique, alcane-cyclo-alcane, alcane-alcool et eau-alcool en développant un procédé extraction liquide-liquide. Afin d'étudier le comportement thermodynamique des systèmes envisagés en présence des différents types de solvants sélectionnés, des modèles thermodynamiques semi-empiriques UNIQUAC et NRTL ont été utilisés pour le calcul des équilibres liquide-liquide (ELL) en exploitant l'outil de calcul Simulis Thermodynamic. Les paramètres d'interaction binaires de ces modèles sont été régressés en exploitant les données expérimentales ELL fournies dans la littérature pour ces systèmes. Le procédé de séparation des mélanges benzène – heptane et benzène – cyclohexane a été étudié en utilisant le sulfolane comme solvant conventionnel et les liquides ioniques : [bmim][SCN] [emim][EtSO4] et [empy][EtSO4]. Les résultats ont montré que le LI pur et le mélange de solvant organique et de LI conduisent à des valeurs de coefficient de distribution plus élevées que celles obtenues pour le sulfolane. Ainsi, le solvant mixte {sulfolane+[bmim][SCN]} pourrait être considéré comme une alternative pour l'extraction liquide -liquide des aromatiques à partir d'hydrocarbures aliphatiques. Pour le système Cyclohexane – benzène, le liquide ionique [empy][EtSO4] a montré un grand pouvoir solvant pour extraire le benzène que le [emim][EtSO4]. Différents liquides ioniques [bmim] [NTF2], [hmim] [NTF2],[bmpyr] [NTF2] et [emim] [EtSO4] ont été étudiés pour la séparation des systèmes éthanol-eau et éthanol hexane. Les paramètres de design optimaux et l’évaluation énergétique des procédés d’extraction des mélanges étudiés en utilisant des liquides ioniques comme solvant ont été déterminés par analyse de sensibilité des paramètres en utilisant le simulateur Prosim plus. Les résultats ont montré que les liquides ioniques sont plus efficaces pour briser les azéotropes et d’obtenir des produits avec une pureté élevée de plus de 99,99% en consommant moins de débits de solvant et d’énergie pour la régénération de solvant.
Directeur de thèse :	BENYOUNES Hassiba