Abstract FR:

La nanofiltration est un procede membranaire utilise dans des secteurs aussi divers que l'industrie alimentaire, automobile ou pharmaceutique. La modelisation des processus de transfert et de separation de la matiere a travers les nanofiltres est delicate car ceux-ci resultent de la combinaison de nombreux phenomenes physico-chimiques complexes. Les principales etapes de ce travail sont les suivantes : - description des principaux mecanismes de transport et de retention des especes en solution aqueuse par une membrane solide a travers laquelle on impose une difference de pression hydrostatique, - revue bibliographique des modeles mathematiques de filtration deja existants, - caracterisation experimentale des proprietes physico-chimiques intrinseques (distribution de taille des pores, surface specifique, porosite, epaisseur, composition chimique, charge electrique de surface) d'une gamme de membranes organiques de nanofiltration, - mise en place du modele mathematique de nanofiltration correspondant (modele dit de retention sterique, chimique et electrique), - etalonnage, - validation a partir d'essais experimentaux, - application du modele a la nanofiltration de melanges aqueux complexes (calcul des taux de retention et des profils des proprietes des solutes a travers les membranes). A l'issue de cette etude, nous disposons d'un outil numerique qui permet de simuler la nanofiltration de melanges quelconques d'ions et/ou de molecules organiques neutres dans une large gamme de conditions operatoires (pression et en concentration). Ce code devrait permettre aux industriels d'adapter la nature du nanofiltre et les conditions operatoires au melange a filtrer, de facon a obtenir le meilleur rendement.