2.1. Evolution de la perméabilité de la
membrane A en fonction de la température
Le flux de perméat a été
mesuré à différentes température pour les
différentes pressions d'attaque appliquées, ce qui a permis de
suivre l'évolution de la perméabilité au solvant de la
membrane en fonction de la température. La figure 21 montre bien cette
évolution
25 30 35 40 45 50
T (°C)
perméabilité (m/s.Pa)
0,00E-i-00
4,00E-12
8,00E-12
6,00E-12
2,00E-12
1,20E-11
1,00E-11
y = 3E-13x - 2E-12 R2 = 0,991
T (°C)
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35
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40
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42
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47
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A (m/s.Pa)
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8,00E-12
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9,10E-12
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9,86E-12
|
1,13E-11
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Fig. :21 : Evolution de la perméabilité au
solvant de la membrane en fonction de la température
Mastère SAE 2010/2011
29
Nous constatons ainsi que la perméabilité de la
membrane augmente avec la température d'une façon
linéaire. Ceci est principalement lié à la
viscosité de l'eau. En effet, l'évolution de la viscosité
ì d'un liquide, en fonction de la température T, obéit le
plus souvent à une loi de type Arrhenius (Aimar et al., 2010)
:
u = u0
ì0 : viscosité à
l'état de référence (25°C),
E0 : énergie d'activation du liquide
à la température de référence (15 675 J
mol-1) R : constante molaire des gaz.
Merdaw et al.(2011) proposent une autre relation : h : constante
empirique
L'augmentation de la température entraine ainsi une
diminution de la viscosité de l'eau et par la suite une augmentation de
la perméabilité de la membrane. En effet selon la loi de Darcy,
pour un modèle de transfert de matière de type poreux, la
perméabilité au solvant de la membrane est inversement
proportionnelle à la viscosité du solvant : A= 1/(u.Rm)
avec u : viscosité de l'eau , Rm : résistance
hydraulique de la membrane (m-1). Par contre, cette augmentation de
température entraine une augmentation de la diffusivité de l'eau
à travers la membrane. En effet, selon Merdaw et al. (2011),
l'évolution de la diffusivité de l'eau en
fonction de la température obéit à une
loi de type Arrhenius : Dw=Dw0 avec Dw0
diffusivité de l'eau à 25°C. Par ailleurs,
l'augmentation de la température engendre une dilatation des
diamètres des pores de la membrane améliorant ainsi sa
perméabilité à l'eau.
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