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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET
POPULAIRE
1VIINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
CIENTIFIQUE
UNIVERSITE MOHAMED KHIDER BISKRA
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FACULTE DES SCIENCES ET DE LA
TECHNOLOGIE
DEPARTEMENT DE CHIMIE INDUSTRIELLE
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Memoire de fin d'Etude en Vue de 1'Obtention du
Diplome
d'Ingenieur d'Etat
SPECIALITE: Chimie Industrielle OPTION: Genie
Chimique
THEME
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Etude experimentale de l'equilibre
liquide-
liquide des systemes ternaires :(
n-Heptane +
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Methanol), (n-Heptane+ Xylerte+Sulfolarte)
et
(n-Heptane + Toluene + Sulfolane).
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Present& 1 ar:
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Touati Mourad & Baghezza Abderrezak
President: Dr Makhloufi Rachid
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Examinateur: Mr. Nedjar Zouhir.
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Encadreur: Dr. Hasseine Abdelmalek.
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Promotion 2008/ 2009
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R~irrerweirregte
Avant tous, nous remercions DIEU qui nous a donné la
force, le courage et la patience
pour réaliser ce modeste travail.
Cette reconnaissance est infinie envers notre encadreur le
docteur : Hasseine Abdelmalek qui n'a pas fait seulement le
devoir, mais beaucoup plus que ça, étant donnée la
patience, l'humeur toujours joyeuse et le dévouement sans limite, qui
ont été nécessaire aux jeunes apprentis que nous
sommes.
Aussi un grand remerciement à Mr.
Merzougui Abdelkarim et Mr.
Laiadi
Djemoui pour leurs aides.
Que tous mes collègues du laboratoire soient
également chaleureusement remerciés,
eux qui de prés ou de loin, ont permis la
réalisation de ce travail.
Nous voudrons également exprimer toutes nos
reconnaissances aux membres de jury pour l'intérêt qu'ils ont
porté à ce travail et pour l'honneur qu'ils nous ont fait pour
juger ce travail: Mr. Makhloufi Rachid et
Mr. Nedjar Zouhir.
On ne doit pas laisser passer cette occasion, sans faire
exprimer nos gratitudes et remerciement vers toute l'administration, sous la
direction du chef de département : Dr. Barket Djamel.
Pour opportunité de nous inscrire à l'ingéniorat, «
Passerelle cycle court-cycle Long ».
,91/Perei ci 4.4
SOMMAIRE
Introduction générale
~~~.~~~~~~~~~~~...~~~~~~~~~~~. 1
Chapitre I
Extraction liquide-liquide
Introduction~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~..
2
I.1.principe physico-chimique~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~..~~
3
I.2. Equilibre liquide-liquide ternaire
~~~~~~~~~~~~~~~~~..~~ 3
1.2.1. Représentation
triangulaire~~~~~~~~~~~~~~~~~~~..~~. 4
1.2.2. Regle des mélanges : relation barycentrique
~~~~~~~~~.~~..~~.... 4
1.2.3. Courbe de distribution et droites de conjugaison
(conodales)~~~~...~~~... 6
1.2.4. Sélectivité~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~.
8
I.2.5.Facteur de Séparation~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~... 9
I.3. Terminologie 9
I.4. propriété de l'extractant
10
I.S. Classification des extracteurs liquide-liquide industriels
~~~~~~~~~~. 11
Chapitre II
Etude Expérimentale de l'équilibre
liquide-liquide
II.;. Matériels et Technique expérimentale
~~~~~~~~~~~~~~~~... 12 II.1.1 Produits~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~..
12
a) Extractant (Solvant)~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~... 12 a.1
--Méthanol 12
a.2- Sulfolane ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 13
b) Diluant ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 14
c) Soluté ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 15
c.1- Xylene ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~.. 15
c.2- Toluene 16
11.1.2. Appareillage ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 17
11.1.3. Processus Expérimental 17
11.1.3.1. Mode opératoire ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 17
11.1.3.1.1. Courbe d'étalonnage 17
11.1.3.1.2 Construction des droites de conjugaison
....................................... 17
11.1.4 -- Extrapolation des résultats (méthode de
calcul) ................................... 18
11.1.4.1 Analyse du raffinat
................................................................. 18
A- Determination de la fraction massique de solute dans le
raffinat (XA) ......... 18
B- Determination de la fraction massique de n-Heptane dans le
raffinat (XB) ...... 19
C- Determination de la fraction massique de solvant dans le
raffinat (XS) ......... 20
11.1.4.2. Analyse du l'extrait
............................................................... 20
A- Determination de la masse totale de
l'extrait......................................... 20
B- Determination de la fraction massique du solute dans
l'extrait (yA) ............. 21
C- Determination les fractions massique du diluant et solvant
dans l'extrait
(yB
,yS)....................................................................................................
21
D- Determination de la composition de l'extrait sans
solvant......................... 21
Chapitre III
Résultats et
discutions
III.1.Introduction
...................................................................................
22
III.2. Résultats
expérimentaux....................................................................
22
III.3. Courbe d'étalonnage
...........................................................................
22
III .4. Les courbes des conjugaisons
.................................................................................
23
III.5. Paramitres de
suivi.............................................................................
27
111.5.1. Fiabilité de données
expérimentales......................................................
27
111.5.2. 1sotherme de distribution
......................................................................... 30
111.5.3. 1sotherme de Sélectivité
................................................................... 31
111.5.4. Le coefficient de distribution ou de partage
............................................. 32
111.5.5. Facteur de Separation
..................................................................... 33
111.5.6. Facteur de
sélectivité.......................................................................
33
Conclusion generale ................
36
Annexe
References Bibliographiques
Introduction generale :
Les données d'équilibre de liquide-liquide (LLE)
des systemes ternaires sont trts importantes pour la simulation, la conception,
l'optimisation et le contrôle de l'opération de séparation.
Les investigations de LLE sur les systemes ternaires de type
Aromatique/Aliphatique+Solvant ont été le sujet d'un grand
d'intérêt ces derniéres années. Les composés
aromatiques sont présents en naphta. Les composés aromatiques de
grande pureté sont difficiles a etre séparés utilisant
l'opération de distillation ordinaire. Puisqu'ils ont des points
d'ébullition dans une gamme étroite. C'est
pourquoi nous nous sommes intéressés a l'extraction
liquide-liquide comme une technique de séparation qui s'avére
intéressante par rapport la distillation. L'extraction liquide-liquide
est, donc un meilleur choix pour séparer les composés aromatiques
du naphta, car ils sont solubles dans une série des solvants organique
ou ionique et son avantage réside dans sa simplicité et surtout
sa haute performance, l'efficacité et le cofit relatif de
l'équipement utilisé qui permet d'atteindre des degrés de
séparation assez élevés [1].
Dans ce travail, les données de l'équilibre
liquide-liquide des systemes ternaires :
(nheptane-Xyléne-Méthanol),
(n-Heptane-Toluéne-Méthanol), (n-Heptane-Xyléne-Sulfolane)
et (n-Heptane-Toluéne-Sulfolane) sont obtenues a partir d'observations
expérimentales. Les résultats obtenus sont analysés pour
étudier la fiabilité, quelque grandeurs physiques (coefficient de
partage), le facteur de séparation et ainsi la
sélectivité.
Ce travail est présenté dans ce mémoire
selon le plan suivant:
Dans le chapitre 1 nous avons réunit toutes les
informations disponibles dans la littérature pour caractériser et
expliquer le phénoméne de l'extraction liquide-liquide.
Dans le chapitre 2 une présentation des principaux
produits utilisés, le mode opératoire, les méthodes
d'analyses et ainsi la procédure de calcul des compositions dans chaque
phase (données d'équilibres).
Le chapitre 3 et dédie aux différents
résultats expérimentaux.
Enfin nous concluons par les différents résultats
obtenus le long de ce travail.
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