Soutenance de thèse de Thomas LA ROCCA

Cette étude se consacre au procédé de pervaporation appliqué à la purification et à la régénération de solvants, principalement ceux utilisés dans l’industrie pharmaceutique. Ce travail repose sur un triptyque : (i) le développement de membranes hybrides industrielles baptisées HybSi® et la compréhension du transfert de matière, (ii) l’utilisation de la spectroscopie proche infrarouge (PIR) pour le pilotage en ligne de la pervaporation et, (iii) la conception de la première unité semi-industrielle de pervaporation. Des expériences de purification de solvants à partir de mélanges hydro-organiques complexes, ont été menées en laboratoire afin de mettre en évidence les paramètres influents sur la performance. La température à un effet important sur le flux et la sélectivité tout comme le type et le nombre de composés présents. La spectroscopie PIR présente une grande précision même à très faibles concentrations et une excellente reproductibilité permettant ainsi de piloter le procédé. Enfin, la mise en eau et les premiers tests de déshydratation sur le pilote semi-industriel ont conforté l’intérêt de son positionnement sur site industriel pour mieux appréhender la pervaporation.

This study deals with the use of pervaporation process for the purification and regeneration of organic solvents, mainly founded in the pharmaceutical industry. This framework has three focus points: (i) the development of hybrid membranes known as HybSi® and the understanding of mass transfer, (ii) the use of the near infrared spectroscopy (NIR) for the on-line monitoring of pervaporation and, (iii) the design of the first industrial unit of pervaporation. Laboratory experiments for solvents purification, from multi-component hydro-organic mixtures, were performed in order to highlight the influence of parameters on the performance. The temperature strongly affects the flux and selectivity as the type and number of compounds. The NIR spectroscopy shows a high accuracy even for very low concentrations and a great reproducibility thus allowing to monitor the process. Lastly, the impounding and first tests of dehydration with the semi-industrial pilot had enhanced the interest of its positioning on industrial site in order to better understand the pervaporation.