DÉTERMINATION ET MODÉLISATION DES ÉQUILIBRES DE PHASES MIS EN JEU DANS L’EXTRACTION DE BIOPRODUITS : FURFURAL ET 1-BUTANOL

Abstract

L’utilisation croissante des ressources fossiles - charbon, gaz et pétrole - pour satisfaire les besoins mondiaux en énergie, produits chimiques et matériaux a entrainé un réchauffement climatique alarmant dû à l’augmentation de l’effet de serre. Son atténuation passe par le développement des ressources renouvelables telles que la biomasse. Abondante et respectueuse de l’environnement, elle a le potentiel de remplacer en partie l’utilisation des ressources fossiles traditionnelles. L’objectif général de la thèse est l’acquisition et la modélisation de données d’équilibre de phases nécessaires à l’extraction de molécules biosourcées de leur milieu de production dans des bioraffineries de deuxième génération : le furfural et le 1-butanol obtenus par hydrolyse ou pyrolyse de la biomasse lignocellulosique. Trois solvants d’extraction de polarité variable ont été sélectionnés : le n-dodécane, le mésitylène et l’octanoate d’éthyle. La modélisation thermodynamique des procédés d’extraction des biosolutés de leur milieu de production nécessite la donnée des équilibres de phases liquide-vapeur et liquide-liquide ce qui nous a conduit à étudier: – Cinq équilibres liquide-vapeur des binaires miscibles – Quatre équilibres liquide-liquide des binaires non miscibles – Six équilibres liquide-liquide ternaires Les modèles à coefficients d’activité NRTL et UNIQUAC ont été utilisés pour réaliser la modélisation thermodynamique des différents systèmes étudiés. Pour les six ternaires on observe une bonne restitution par les deux modèles des données expérimentale