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Séparation liquide-liquide PDF Imprimer Envoyer
La séparation liquide liquide concerne les mélanges d'une phase liquide en émulsion et d'une phase liquide continue. Elle est désignée couramment sous le nom de cassage d'émulsion.
En séparation liquide, liquide, le média utilisé a applications essentielles :
  • constituer un volume poreux de grande surface spécifique et de porosité élevée permettant la séparation par effet de coalescence
  • constituer une surface filtrante permettant le passage préférentiel d'une phase par rapport à l'autre par effet de tension de surface

Cas d'un volume poreux


Un moyen simple de séparer deux phases liquides de densité différente est d'effectuer une décantation de la phase la plus lourde ou une flottation de la phase la plus légère.
Dans le cas où l'une des phases est en émulsion la taille des gouttelettes ne permet pas une décantation ou une flottation suffisamment rapides.
On accélère ce phénomène en augmentant la masse des gouttelettes par coalescence sur un matelas de grande porosité et de surface spécifique élevée. Ce matelas placé en amont du décanteur ou du flottateur, apporte une solution rationnelle à de nombreux problèmes de cassage d'émulsions.

Cas d'une surface filtrante


La séparation liquide-liquide au moyen d'une surface filtrante concerne principalement l'élimination d'émulsions d'eau dans un hydrocarbure.
Cette séparation est effectuée en appliquant l'effet de tension de surface. La force qui lie une gouttelette liquide à une surface est proportionnelle à la tension de surface du liquide et au cosinus de l'angle de contact entre la gouttelette et cette surface :

  • pour un liquide non mouillant, l'angle est supérieur ou égal à 90°. L'effet de tension de surface est répulsif ou nul. La goutte a tendance à se contracter sur elle-même en s'éloignant de la surface
  • pour un liquide mouillant, l'angle est inférieur à 90°. L'effet de tension de surface est attractif, la goutte a tendance à s'étaler sur la surface


On utilise ce phénomène pour séparer une émulsion d'eau d'un hydrocarbure par passage du mélange à travers un tissu métallique revêtu d'une matière hydrophobe (résines fluorocarbonées, silicones, etc.).
Cette matière non mouillée par l'eau mais mouillée par l'hydrocarbure, favorise préférentiellement le passage de ce dernier à travers le tissu. L'eau glisse le long du tissu disposé perpendiculairement au sens d'écoulement et décante à la partie inférieure du récipient d'où elle est évacuée.



Goutte d'hydrocarbure sur toile à revêtement hydrophobe.
Le mouillage est excellent, la goutte s'étale sur  la surface.






Goutte d'eau sur toile à revêtement hydrophobe.
La goutte a tendance à s'éloigner de la surface en se contractant sur elle même.





Les tissus métalliques à revêtement hydrophobe, alliant résistance et finesse d'ouverture, entrent dans la conception d'une gamme variée de séparateurs.

 
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