Abstract FR:

La microfiltration tangentielle est un procede membranaire a gradient de pression utilise dans de nombreuses applications. La principale limitation de ce procede est la reduction du flux de permeat due au colmatage de la membrane. Dans cette etude, nous avons developpe et caracterise de nouvelles geometries tubulaires de membranes ceramiques. Le relief helicoidal cree sur la face interne du tube permet une perturbation importante et continue du flux de solution a proximite de la surface filtrante et limite ainsi l'accumulation de matiere et le colmatage. La surface exterieur du tube n'etant pas modifiee, ces geometries presentent l'avantage d'etre utilisables dans les memes conditions que des membranes classiques. Les nouveaux supports de membrane en cordierite ont ete realises par extrusion, grace a un adaptation simple du procede classique et une optimisation de la pate ceramique. Differents reliefs ont pu etre realises en modifiant l'epaisseur du relief, le pas et le sens de l'helice, la longueur et le diametre des tubes. Une membrane de microfiltration en zircone a ensuite ete mise au point et deposee sur ces supports par la technique de coulage de barbotine. La filtration de suspensions de bentonite a permis d'evaluer l'efficacite de ces nouvelles membranes qui permettent une augmentation du flux de permeat jusqu'a un facteur 4,8. L'ensemble des geometries etudiees montent en outre, un bilan energetique favorable et la meilleur configuration permet d'atteindre un gain de flux de permeat d'un facteur 2 pour une dissipation d'energie equivalente a celle d'une membrane tubulaire classique. Une etude hydrodynamique a permis de caracteriser la structure de l'ecoulement dans un tube a rugosite helicoidale et d'interpreter les gains de permeabilites observes en microfiltration tangentielle.