Etude physico-mécanique des billes gélifiées composites à base de montmorillonites pontées, d'alginate et de polyvinyle alcool: Application à l'adsorption dynamiques sur lit fixe

Abstract

L’objectif principal de cette étude consiste à préparer, par extrusion, une nouvelle génération d’adsorbants sous forme de billes gélifiées composites renforcées et poreuses. L’alginate de sodium (AS), l’argile pontée à aluminium (AP-Al) ou au fer (AP-Fe), le polyvinyl alcool (PVA) et le carbonate de calcium (CaCO3) ont été utilisées pour préparer plusieurs classes de billes composites. Celles-ci ont été caractérisées par compression uniaxiale, spectroscopie infra rouge à transformée de Fourrier (IRTF), microscopie électronique à balayage (MEB), diffraction des rayons X (DRX) et par des mesures physico-chimiques (teneur en eau, densité, taille des billes, stabilité chimique). Leur application dans l’adsorption en batch puis en dynamique sur lit fixe, a montré leur grande efficacité dans l’élimination du vert malachite (VM). En mode batch, les cinétiques et les isothermes d’adsorption de VM sur ces nouvelles billes composites poreuses sont bien décrites, respectivement, par le modèle du premier ordre et le modèle de Freundlich. En réacteur continu sur lit fixe, les courbes de percée ont été étudiés et modélisées par les modèles de Thomas, de Clark et de Yoon & Nelson. L’emploi de la méthode Analyse en Composantes Principales (ACP) a permis de corréler les propriétés de porosité et rigidité des billes BRP avec celles de l’adsorption.