Dissertations / Theses: 'Résines échangeuses d'ions'

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Traboulsi, Ali. "Radiolyse gamma et lixiviation post irradiation de résines échangeuses d'Ions." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4301/document.

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Abstract:

La connaissance du comportement sous irradiation γ et en présence d'eau des Résines Echangeuses d'Ions est nécessaire pour prévoir leur impact sur l'environnement pendant la phase d'entreposage et dans un éventuel stockage en profondeur géologique. Les REI étudiées sont la résine MB400 en lit mélangé ainsi que ses composants anionique et cationique « purs ». La stratégie expérimentale suivie a été basée sur l'utilisation d'outils chimiométriques qui ont permis d'étudier l'effet du milieu d'irradiation, du débit de dose, de la dose et de la température de lixiviation. Les produits de radiolyse gazeux et hydrosolubles ont été analysés par Spectrométrie de Masse gaz et Chromatographie Ionique. Les REI génèrent principalement du H2g, du CO2g et des amines dont les quantités dépendent de la nature de la résine et des conditions d'irradiation. L'analyse des résines solides irradiées a été effectuée par spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourrier et par Résonance Magnétique Nucléaire. Ces techniques révèlent des modifications structurales différentes suivant les conditions d'irradiation. Le comportement sous eau des REI a été étudié sur une période de 143 jours en caractérisant la matière organique relarguée après lixiviation post-irradiation. Les études cinétiques montrent qu'au premier contact avec l'eau, toutes les espèces hydrosolubles sont relarguées. La quantité de Carbone Organique Total dépend, selon la nature de la résine, soit de la dose, soit du milieu d'irradiation. Le débit de dose n'a pas d'effet sur la dégradation et la lixiviation de la résine MB400 qui, néanmoins se comporte d'une façon différente de ses composants pris séparément
The knowledge of the behavior under irradiation and in presence of water of Ion Exchange Resins (IER) is very necessary to predict their impact on the environment during the storage phase and in a possible deep geological disposal. The IER studied are the MB400 mixed bed resin and its « pure » anionic and cationic components. The experimental strategy used in this work was based on the use of chemometric tools permitting to estimate the effect of the irradiation atmosphere, the dose rate, the absorbed dose and the leaching temperature. The gaseous and water-soluble radiolysis products were analyzed by gas Mass Spectrometry (MS) and Ion Chromatography (IC). The IER generated principally H2g, CO2g and amines for which quantities depended of the resin nature and the irradiation conditions. The analysis of solid irradiated resins was investigated by Fourier Transformed Infrared (FTIR) and Nuclear Magnetic Resonance (13C NMR) techniques. The last ones revealed structural modifications of the IER solid matrix in function of the experimental conditions. Their behavior in presence of water was studied during 143 days by characterization of the organic matter released after their post-irradiation leaching. The kinetics showed that all the water-soluble components were releasing at the first contact with water. The Total Organic Carbon (TOC) quantity released depends, according to the resin nature, either on the dose, either on the irradiation atmosphere. The dose rate has no effect on the degradation and the leaching of the MB400 resin, which behaved differently than its pure components

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Traboulsi, Ali. "Radiolyse gamma et lixiviation post irradiation de résines échangeuses d'Ions." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4301.

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Abstract:

La connaissance du comportement sous irradiation γ et en présence d'eau des Résines Echangeuses d'Ions est nécessaire pour prévoir leur impact sur l'environnement pendant la phase d'entreposage et dans un éventuel stockage en profondeur géologique. Les REI étudiées sont la résine MB400 en lit mélangé ainsi que ses composants anionique et cationique « purs ». La stratégie expérimentale suivie a été basée sur l'utilisation d'outils chimiométriques qui ont permis d'étudier l'effet du milieu d'irradiation, du débit de dose, de la dose et de la température de lixiviation. Les produits de radiolyse gazeux et hydrosolubles ont été analysés par Spectrométrie de Masse gaz et Chromatographie Ionique. Les REI génèrent principalement du H2g, du CO2g et des amines dont les quantités dépendent de la nature de la résine et des conditions d'irradiation. L'analyse des résines solides irradiées a été effectuée par spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourrier et par Résonance Magnétique Nucléaire. Ces techniques révèlent des modifications structurales différentes suivant les conditions d'irradiation. Le comportement sous eau des REI a été étudié sur une période de 143 jours en caractérisant la matière organique relarguée après lixiviation post-irradiation. Les études cinétiques montrent qu'au premier contact avec l'eau, toutes les espèces hydrosolubles sont relarguées. La quantité de Carbone Organique Total dépend, selon la nature de la résine, soit de la dose, soit du milieu d'irradiation. Le débit de dose n'a pas d'effet sur la dégradation et la lixiviation de la résine MB400 qui, néanmoins se comporte d'une façon différente de ses composants pris séparément
The knowledge of the behavior under irradiation and in presence of water of Ion Exchange Resins (IER) is very necessary to predict their impact on the environment during the storage phase and in a possible deep geological disposal. The IER studied are the MB400 mixed bed resin and its « pure » anionic and cationic components. The experimental strategy used in this work was based on the use of chemometric tools permitting to estimate the effect of the irradiation atmosphere, the dose rate, the absorbed dose and the leaching temperature. The gaseous and water-soluble radiolysis products were analyzed by gas Mass Spectrometry (MS) and Ion Chromatography (IC). The IER generated principally H2g, CO2g and amines for which quantities depended of the resin nature and the irradiation conditions. The analysis of solid irradiated resins was investigated by Fourier Transformed Infrared (FTIR) and Nuclear Magnetic Resonance (13C NMR) techniques. The last ones revealed structural modifications of the IER solid matrix in function of the experimental conditions. Their behavior in presence of water was studied during 143 days by characterization of the organic matter released after their post-irradiation leaching. The kinetics showed that all the water-soluble components were releasing at the first contact with water. The Total Organic Carbon (TOC) quantity released depends, according to the resin nature, either on the dose, either on the irradiation atmosphere. The dose rate has no effect on the degradation and the leaching of the MB400 resin, which behaved differently than its pure components

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Dubois, Marie-Anne. "Dégradation de résines échangeuses d'ions par oxydation par voie humide en conditions sous-critiques et supercritiques." Aix-Marseille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994AIX11065.

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Abstract:

Les resines echangeuses d'ions sont des dechets de procedes radioactifs pour lesquels il n'existe pas, a l'heure actuelle, de traitement industriel. Les caracteristiques techniques des procedes d'oxydation par voie humide (ovh) en conditions sous-critiques et supercritiques semblent repondre aux deux objectifs fixes: detruire la matrice organique et confiner la radioactivite. Les travaux de recherche presentes concernent l'etude de la degradation du polystyrene et des resines anionique duolite a 101-oh#- et cationique duolite c 20-h#+, sous air et sous azote a differentes temperatures, et par ovh en conditions sous-critiques (280-330c, 10-15 mpa) et supercritiques (380-435c, 22-29 mpa). Quel que soit le procede d'ovh, la reaction de degradation procede en deux etapes. La premiere correspond a la solubilisation du polymere avec formation et debut de degradation des intermediaires reactionnels. La seconde correspond a la degradation de ces intermediaires. Les principaux composes de degradation ont ete identifies (acide acetique, acide benzoique, acetophenone et benzaldehyde) et quantifies. Leur lente degradation limite les rendements d'ovh des polymeres. L'effet de la temperature sur les rendements de degradation est preponderant et l'effet de la pression partielle d'oxygene est faible. Une augmentation de la masse volumique de l'eau induit une legere amelioration des rendements lors de l'ovh en conditions supercritiques, ce qui met en evidence le role de l'eau en tant que reactif. Des mecanismes de degradation sont proposes. Ces resultats prometteurs montrent que les procedes d'ovh utilises jusqu'a present pour detruire des dechets liquides ou hydrosolubles, peuvent etre appliques a des solides non solubles dans l'eau, tels que les resines echangeuses d'ions a squelette polystyrenique

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Lafond, Emilie. "Etude chimique et dimensionnelle de résines échangeuses d'ions cationiques en milieu cimentaire." Thesis, Dijon, 2013. http://www.theses.fr/2013DIJOS066/document.

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Abstract:

Les résines échangeuses d’ions (REI) sont largement utilisées dans l’industrie nucléaire pour décontaminer certains effluents radioactifs. Après utilisation, elles sont généralement enrobées dans des matériaux cimentaires. Cependant, leur cimentation est compliquée par la forte expansion de certains enrobés de résines. L’origine de cette expansion reste mal connue, de même que les conditions qui la favorisent. Au cours de ce travail, les interactions entre des résines échangeuses d’ions cationiques sous forme Na+ ou Ca2+ et du silicate tricalcique (C3S), du ciment Portland (CEM I) ou du ciment au laitier (CEM III/C) ont été étudiées au jeune âge afin d’améliorer la compréhension de cette instabilité dimensionnelle.Les résultats montrent que lors de l’hydratation d’une pâte de C3S ou de CEM I incorporant des REI sous forme Na+, celles-ci subissent transitoirement une phase d’expansion par suite de la diminution de la pression osmotique de la solution interstitielle. Cette expansion de faible amplitude qui se produit juste après la prise est suffisante pour dégrader l’enrobé par ailleurs fragilisé par un ensemble de processus : faible degré d’avancement de l’hydratation, précipitation de C-S-H moins cohésifs car fortement enrichis en sodium, microstructure hétérogène avec des zones de forte porosité et la précipitation de gros cristaux de portlandite facilement clivables à l’interface REI/matrice.Cette expansion peut être empêchée en réalisant un prétraitement calcique des résines ou en les enrobant avec un ciment au laitier dont la cinétique d’hydratation est plus lente que celle du ciment Portland
Ion exchange resins (IERs) are widely used by the nuclear industry to decontaminate radioactive effluents. After use they are usually encapsulated in cementitious materials. However, the solidified waste forms can exhibit a strong expansion, possibly leading to cracking. Its origin is not well understood as well as the conditions when it occurs.In this work, the interactions between cationic resins in the Na+ or Ca2+ form and tricalcium silicate (C3S), Portland cement (CEM I) or Blastfurnace slag cement (CEM III/C) are investigated at an early age in order to gain a better understanding of the expansion process.The results show that during the hydration of a paste of C3S or CEM I containing IERs in the Na+ form, the resins exhibit a transient expansion of small magnitude due to the decrease in the osmotic pressure of the interstitial solution. This expansion, which occurs just after cement setting, is sufficient to damage the material which is poorly consolidated for several reasons: small hydration degree, precipitation of less cohesive sodium bearing C-S-H, heterogeneous microstructure with highly porous zones and lastly clivable crystals of portlandite at the interface between resins and paste.This expansion can be prevented by performing a calcium pretreatment of the resins or by using a CEM III/C cement with a slower rate of hydration than that of Portland cement

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Saadati, Ahmad. "Adoucissement des eaux calciques par échange d'ions transmembranaire à travers des membranes homogènes obtenues par greffage radiochimique." Paris 12, 1992. http://www.theses.fr/1992PA120063.

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Abstract:

Nous avons etudie l'application potentielle de la dialyse croisee a l'adoucissement de l'eau. Le transport selectif du calcium et des alcalino-terreux, en general a travers une membrane ionique, nous est apparu a priori constituer une voie interessante dans la mesure ou existent desormais des materiaux possedant a la fois une capacite d'echange et des proprietes de transport optimales. Des etudes preliminaires nous ont permis d'optimiser certains de ces materiaux disponibles dans notre laboratoire et les conditions de leurs utilisations. Ainsi, nous avons etabli que pour les membranes utilisees, c'est une concentration 3. 10-2 m de la saumure qui realise le meilleur compromis entre l'extraction du calcium et la fuite de chlorure vers l'eau a adoucir. Nous avons aussi etabli qu'a debits faible et moyen, le rendement d'extraction etait suffisant pour permettre un taux d'elimination du calcium comparable a celui obtenu dans le procede classique d'echange sur lit de resines. Cependant, un troisieme passage de la solution a adoucir peut atteindre un rendement de 98% dans le cas d'un faible debit. Par ailleurs, la consommation globale de saumure, liee aux performances de l'echangeur, apparait nettement plus faible en dialyse croisee, ou l'on se rapproche de l'echange reversible, que dans le procede classique, ou la regeneration necessite des quantites tres importantes de saumure. Ce qui motive encore plus notre demarche est le fait que l'echange d'ions transmembranaire s'effectue en une seule operation, puisque nous disposons de deux compartiments liquidiens qui permettent un echange d'ions equivalent a celui des resines, qui, elles, necessitent une operation de regeneration, empechant l'adoucissement de s'effectuer en continu

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Hamdi, Fatima. "Texture et comportement catalytique des résines polystyrène sulfonées." Toulouse, INPT, 1986. http://www.theses.fr/1986INPT022G.

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Vannoorenberghe, Hélène. "Etude du comportement à long terme des déchets conditionnés dans les résines époxides et/ou polyesters polymérisés." Aix-Marseille 3, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX3A002.

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Abstract:

Les resines echangeuses d'ions usees, important dechet de faible et moyenne activite de l'industrie nucleaire, sont enrobees dans des resines thermodurcissables de type epoxyde et polyester. La presence des radionucleides, emetteurs beta et gamma, va provoquer une auto-irradiation et donc une degradation de l'enrobe. L'etude du comportement, sous irradiation gamma externe a fort debit de dose, de chaque constituant d'un colis d'enrobe (resine epoxyde, resine echangeuse d'ions, eau) permet une evaluation des modifications susceptibles d'intervenir dans des conditions reelles de stockage. Les degradations se traduisent principalement par un degagement de gaz de radiolyse - massique dans le cas de l'hydrogene et surfacique, lie a la proportion d'oxygene, pour le dioxyde de carbone - et par la liberation d'une phase liquide acide contenant les ions fixes sur les resines echangeuses d'ions. L'etude du transfert de gaz a travers la matrice epoxyde et l'enrobe montre, par le calcul du coefficient de diffusion, que l'hydrogene forme lors du stockage peut diffuser a travers la matrice et etre evacue

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Ziouani, Abdelhamid. "Désulfatation de l'agar-agar sur résines échangeuses d'ions : application à la fabrication de l'agarose." Toulouse, INPT, 1987. http://www.theses.fr/1987INPT049G.

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Abstract:

Production d'agarose a partir de l'extrait des algues par desulfuration du jus d'extraction sur des resines anioniques macroporeuses (ammonium quaternaire sous forme hydroxyle). Etude structurale des polysaccharides obtenus

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Dumont, Nathalie. "Récupération du césium des lixiviats de catalyseurs usés à l'aide de résines échangeuses d'ions." Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10139.

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Abstract:

L'industrie chimique consomme des masses importantes de catalyseurs ce qui amene a considerer les catalyseurs uses comme des sources potentielles de matieres premieres. Notre recherche s'est axee sur le catalyseur v. K. Cs utilise lors de la synthese de l'acide sulfurique. Le but de la these a ete de recuperer le cesium contenu dans les lixiviats satures en sodium et en potassium du catalyseur use par un systeme d'extraction solide-liquide sur colonne. Parallelement, le vanadium et l'arsenic de haute toxicite sont elimines des solutions de lixiviation. De nouveaux materiaux ont ete evalues pour l'extraction selective du cesium. Des polyurethanes possedant des ethers couronnes de tailles variables extraient selectivement les alcalins avec une correlation entre la taille des macrocycles et celle des alcalins. Ces materiaux deposes sur silice conservent leurs proprietes extractantes. Plusieurs resines formo-phenoliques ont aussi ete evaluees. La selectivite d'extraction vis-a-vis du cesium de la resine resorcinol-formaldehyde, resine presentant le plus d'affinite pour le cesium, a pu etre amelioree par empreinte d'ions ou par co-polymerisation avec des dibenzo-ethers couronnes. Par rmn #1#3c du solide, la formation d'une empreinte macrocyclique type calix4resorcilarene a ete mise en evidence. Un procede de recuperation sur colonne en trois etapes est propose. Le cesium est retenu sur la resine resorcinol-formaldehyde en milieu basique et recupere en milieu acide avec une purete de 99%. Le vanadium est elimine de la solution sans cesium en milieu neutre et fixe sur la resine reillex 402. Il est recupere en milieu basique sous forme de sels de sodium. De la solution sans vanadium et sans cesium, l'arsenic est elimine par fixation sur la resine reillex 402 en milieu acide et recupere en milieu fortement acide. Les elements recuperes (cesium, vanadium) en solution peuvent etre obtenus sous forme solide reutilisable apres evaporation

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Masroua, Antoine. "Hydrolyse sur support polymères des oligo et polysaccharides et synthèse de l'hydroxyméthyl-5 furfural." Lyon 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LYO10036.

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Abstract:

Hydrolyse de polymeres solubles (di-, tri-, oligosaccharides) ou insolubles (cellulose-beta -mannane, chitine) en presence de polymeres acides solubles ou insolubles. Emploi de resines acides solubles ou insolubles comme agent de deshydratation du fructose pour obtenir l'hydroxymethyl-5 furfural

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Scanlan, Francis Patrick. "Etude de la dégradation thermique en milieu aqueux d'une résine échangeuse d'ions du type cationique forte." Metz, 1990. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1990/Scanlan.Francis_Patrick.SMZ901.pdf.

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Abstract:

La dégradation thermique en milieu aqueux d'une résine échangeuse d'ions cationique forte (l'ARC 9351) a été étudiée. La résine est un copolymère sulfone du polystytène réticule avec du divinylbenzène. Cette résine, après avoir été caractérisée notamment par spectrométrie de masse à impact laser et par analyse thermique par calorimétrie à balayage différentielle (DSC), est dégradée selon deux méthodes de pyrolyse. La première consiste en une hydropyrolyse en autoclave à 300°C pendant 24 heures, et l'autre a été conduite en ampoule scellée sous pression réduite de 200°C à 400°C pendant des temps variables. Dans chaque cas, les produits de dégradation, qu'ils soient organiques ou minéraux ont été analysés par un ensemble des techniques spectroscopiques et chromatographiques complémentaires entre elles. Certaines nous ont permis de suivre les processus de dégradation. Dans ce contexte, l'analyse directe des résines dégradés ou non, par microsonde a impact laser s'est avérée être une technique particulièrement efficace et rapide pour évaluer le degré de dégradation thermique de la résine. Cette nouvelle approche expérimentale a pu être étendue aux autres résines échangeuses d'ions ou à d'autres polymères fonctionnalisés. Ce travail propose également un mécanisme plus complet de la dégradation des résines cationiques fortes sulfonées, qui explique la formation de certains composes de dégradation, notamment soufres, lesquels n'avaient pas été jusqu'à présent mis en évidence

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Anuku, Nicolas. "Valorisation chimique du glycérol : synthèse du glycidol par cyclodéshydrohalogénation des monohalohydrines de glycérol en présence de résines échangeuse d'anions fortement basiques." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT007G.

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Abstract:

Cette etude fait partie du domaine de recherches visant la valorisation du glycerol a travers la synthese du glycidol. La reaction en cause est la cyclodeshydrahalogenation des -monohalohydrines de glycerol en presence des resines echangeuses d'anions fortement basiques. Doue d'une grande reactivite, le glycidol est utilise comme diluant des resines epoxy, modificateur pour les plastiques et textiles ou stabilisant pour les hydrocarbures halogenes. C'est un bon candidat des domaines aussi varies que les tensio-actifs, les textiles, les plastiques ou la pharmacologie. Dans le souci de la mise en place d'un procede simple economique et exploitable a plus grande echelle, la cyclodeshydrohalogenation des -monohalohydrines de glycerol est mise au point dans une colonne de resines echangeuses d'anions fortement basiques sous forme oh#- dans laquelle on injecte en continu des concentrations limitees de -monohalohydrines de glycerol dans l'eau. L'eau est le milieu de la reaction et la phase mobile de la colonne fonctionnant en regime permanent. Les resultats obtenus dans les meilleures conditions operatoires donnent une conversion totale de l'-monohalohydrine de glycerol en glycidol avec un rendement de 98%. On montre egalement que la resine anionique fonctionne en tant que co-reactif et echange sa forme oh#- au depart en cl#-. Elle fixe ainsi les ions halogenures et permet d'obtenir une solution de glycidol propre. Le procede est eco-compatible. L'optimisation du procede a la fin des travaux a consiste a ameliorer la concentration limitee du glycidol. On y parvient par l'extraction selective liquide/solide et par distillation fractionnee. En aval de ce procede, nous essayons de realiser la transformation du glycidol en monooleate de glycerol par couplage avec le procede de condensation de l'acide oleique avec le glycidol en presence des resines anioniques fortement basiques sous forme cl#- developpe au laboratoire

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Suwanporung, Uraïwan. "Décontamination de déchets liquides radioactifs à faible salinité par résines échangeuses d'ions broyées : étude expérimentale par simulation en milieu non radioactif." Aix-Marseille 3, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX30051.

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Abstract:

Les resines broyees s'emploient en lits melanges pour l'empatage de filtres a precouche. Cette technique est un des moyens les plus efficaces d'epurer l'eau demineralisee des piscines de stockage des combustibles puisqu'elle permet d'eliminer simultanement les especes solubles, colloidales et insolubles. Les principaux parametres affectant l'efficacite de filtration ont ete examines en laboratoire et sur un pilote en utilisant de l'oxyde de fer extremement fin pour simuler les particules colloides. Par ailleurs, un modele geometrique du lit granulaire et de l'hydrodynamique correspondante a ete selectionne, qui restitue de maniere satisfaisante les efficacites de filtration mesurees

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Bodrero, Sylvie. "Synthèse d'une résine échangeuse d'ions à cinétique rapide sur support polypropylène." Lyon 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LYO19008.

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Cette etude a pour but la synthese d'une resine echangeuse d'ions a cinetique rapide, par modification chimique superficielle de particules de polypropylene. Trois etapes sont necessaires a l'elaboration d'une telle resine. Une premiere etape consiste a adapter la granulometrie du polymere a l'application visee par un procede de recristallisation a partir d'une solution homogene. Les tailles des particules ainsi obtenues sont comprises entre 1 et 200 m avec une distribution etroite. Dans une deuxieme etape l'oxydation de ces particules est realisee en lit-fluide, ou en suspension dans un solvant non sensible a l'ozone. Des sites principalement peroxydiques, hydroperoxydes et peroxydes type de dialkyl, sont crees sur les chaines macromoleculaires. Ils constituent autant d'amorceurs de polymerisation radicalaire potentiels. L'etape de fonctionnalisation du pp peroxyde est realisee par greffage d'un monomere fonctionnel par voie catalytique en suspension, par voie thermique en solution ou en masse. La post-modification chimique des monomeres greffes est necessaire selon que l'on souhaite obtenir une resine echange d'anions, de cations, ou porteuse de tout autre fonction. Selon le type de morphologie la fonctionnalisation apparait essentiellement en surface, ou concerne l'ensemble de la particule. Des resines anioniques a base de pp ont ete testees dans differentes applications. Pour l'enrichissement isotopique du bore, elles presentent un front d'elution plus rapide que les resines s-dvb classiques pour une efficacite comparable. En revanche d'autres resines anioniques ont une efficacite reduite en chromatographie ionique a cause de la presence de sites internes. Enfin des resines porteuses de groupements sulfoxydes ou sulfones se sont averes des catalyseurs supportes plus efficaces que les resines s-dvb equivalentes dans des reactions de chimie organique, telles que l'alkylation du phenylaceton

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Chaumeil, Hélène. "Mono N-fonctionnalisation de tétraazamacrocyles : application à la synthèse de nouvelles résines échangeuses d'ions chélatantes." Brest, 1989. http://www.theses.fr/1989BRES2003.

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Abstract:

Mono n-alkylation des macrocycles. Synthese de resines par polymerisation ou copolymerisation de tetraazamacrocyles monomeres, par greffage de tetraazamacrocycles n-fonctionnalises sur des polymeres ou par impregnation de tetraazamacrocycles lipophiles sur resine inerte. Aptitude de ces composes a extraire les cations cobalt, nickel, cuivre et zinc

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Suarez-Cardenas, Maribel. "Réaction du méthanol sur l'oxyde de propylène : recherche de modèles cinétiques." Toulouse, INPT, 1986. http://www.theses.fr/1986INPT038G.

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Bachet, Martin. "Modélisation par transport réactif des résines échangeuses d'ions utilisées dans les réacteurs à eau sous pression." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM001/document.

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Abstract:

L’eau des circuits d’une centrale nucléaire est purifiée à l’aide de résines échangeuses d’ions. La prédiction de leurs performances constitue une aide importante pour l’exploitation de ces réacteurs. Les méthodes du transport réactif sont particulièrement adaptées pour cela et constituent la base du code OPTIPUR, dédié à la modélisation de ces résines. Le travail présenté comporte trois axes principaux. Le premier est l’intégration d’une limitation au transfert de masse dans une colonne de résines échangeuses d’ions, avec une mobilité spécifique à chaque espèce chimique, dans le cadre d’un découplage des calculs de chimie et de transport. Ce modèle permet, sans paramètre ajustable, de reproduire assez fidèlement une série d’expériences réalisées précédemment par le CEA. Le second axe concerne les aspects numériques du transport réactif, avec l’utilisation de la méthode d’Anderson pour accélérer la convergence du couplage chimie-transport dans un schéma itératif. En utilisant les informations issues des itérations précédentes et sans modification majeure du code, la robustesse et les temps de calcul ont pu être nettement améliorés. La troisième thématique abordée est celle de l’équilibre d’échange d’ions. Les bases d’un modèle prenant en considération l’évolution de l’humidité de la résine, ainsi que son élasticité sont proposées ; les interactions entre groupes fonctionnels, contre-ions et eau sont considérées comme des équilibres chimiques. Les constantes d’équilibre sont ajustées à partir de mesures de la teneur en eau de la résine à différentes pressions de vapeur d’eau. Finalement, des coefficients de sélectivité apparents peuvent être calculés et comparés aux mesures disponibles
In nuclear power plants, the water contained in different circuits is purified by passing through ion exchange resins. Prediction of the performance of these resins is an important help to the plant operators. To this end, the method of reactive transport modeling are well suited and is the basis of the OPTIPUR code that was designed to model the resins. The work presented in this manuscript covers three main aspects. The first one is the integration of a limitation to mass transfer in a ion exchange deep bed, taking into account a specific mobility for each chemical species, in the context of separated calculations for chemistry and transport. This model was shown to reproduce experimental data, without adjustable parameters. The second part of this work deals with the numerical aspects of reactive transport modelling. A method developped by Anderson was used to accelerate the convergence of the chemistry transport coupling in an iterative scheme. Using the information from previous iterations, and without major changes in the code, calculation times were largely decreased, as well as the number of calculations failures. The third topic is ion exchange equilibrium. The basis of a model that takes into account the change in the water content of the resin and its elasticity are described. The interactions between the fonctional groups, the counterions and water are considered as chemical reactions. The corresponding equilibrium constants are fitted to measurements of the water content of the resin at different relative humidity. Finaly, the selectivity coefficients can be calculated and compared to litterature values

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Bachet, Martin. "Modélisation par transport réactif des résines échangeuses d'ions utilisées dans les réacteurs à eau sous pression." Electronic Thesis or Diss., Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM001.

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Abstract:

L’eau des circuits d’une centrale nucléaire est purifiée à l’aide de résines échangeuses d’ions. La prédiction de leurs performances constitue une aide importante pour l’exploitation de ces réacteurs. Les méthodes du transport réactif sont particulièrement adaptées pour cela et constituent la base du code OPTIPUR, dédié à la modélisation de ces résines. Le travail présenté comporte trois axes principaux. Le premier est l’intégration d’une limitation au transfert de masse dans une colonne de résines échangeuses d’ions, avec une mobilité spécifique à chaque espèce chimique, dans le cadre d’un découplage des calculs de chimie et de transport. Ce modèle permet, sans paramètre ajustable, de reproduire assez fidèlement une série d’expériences réalisées précédemment par le CEA. Le second axe concerne les aspects numériques du transport réactif, avec l’utilisation de la méthode d’Anderson pour accélérer la convergence du couplage chimie-transport dans un schéma itératif. En utilisant les informations issues des itérations précédentes et sans modification majeure du code, la robustesse et les temps de calcul ont pu être nettement améliorés. La troisième thématique abordée est celle de l’équilibre d’échange d’ions. Les bases d’un modèle prenant en considération l’évolution de l’humidité de la résine, ainsi que son élasticité sont proposées ; les interactions entre groupes fonctionnels, contre-ions et eau sont considérées comme des équilibres chimiques. Les constantes d’équilibre sont ajustées à partir de mesures de la teneur en eau de la résine à différentes pressions de vapeur d’eau. Finalement, des coefficients de sélectivité apparents peuvent être calculés et comparés aux mesures disponibles
In nuclear power plants, the water contained in different circuits is purified by passing through ion exchange resins. Prediction of the performance of these resins is an important help to the plant operators. To this end, the method of reactive transport modeling are well suited and is the basis of the OPTIPUR code that was designed to model the resins. The work presented in this manuscript covers three main aspects. The first one is the integration of a limitation to mass transfer in a ion exchange deep bed, taking into account a specific mobility for each chemical species, in the context of separated calculations for chemistry and transport. This model was shown to reproduce experimental data, without adjustable parameters. The second part of this work deals with the numerical aspects of reactive transport modelling. A method developped by Anderson was used to accelerate the convergence of the chemistry transport coupling in an iterative scheme. Using the information from previous iterations, and without major changes in the code, calculation times were largely decreased, as well as the number of calculations failures. The third topic is ion exchange equilibrium. The basis of a model that takes into account the change in the water content of the resin and its elasticity are described. The interactions between the fonctional groups, the counterions and water are considered as chemical reactions. The corresponding equilibrium constants are fitted to measurements of the water content of the resin at different relative humidity. Finaly, the selectivity coefficients can be calculated and compared to litterature values

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Benaissa, Mohamed Abel. "Utilisation des échangeurs d'ions dans le traitement des effluents nucléaires." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20160.

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Abstract:

L'epuration du bore, dans les effluents nucleaires par electrodiareze, et la fixation des cations metalliques, sur des celluloses greffees, ont ete les deux principales etudes de ce travail. Dans la premiere partie, nous avons mis au point un procede d'epuration du bore en couplant l'electro-electrodialyse a l'echange d'ions sur resine. Dans nos conditions experimentales (1000 ppm et ph=4,9), on prevoit en majorite l'existence, en solution et au sein des echangeurs d'ions, des especes hb#4o#7# et b#4o#7##, ce qui se traduit, par un rendement faradique en bore superieur a 100%. Ce rendement faradique, lie au flux de bore a travers la membrane echangeuse d'anions, est fonction de la vitesse de circulation, de la densite de courant et de la teneur en lithium dans le compartiment anodique. La seconde partie concernant la fixation des cations par les celluloses greffees, montre l'importance de l'optimisation du media et du module de filtration, pour se placer dans les meilleures conditions de fonctionnement de cet echangeur d'ions. L'optimisation du media nous a conduit d'une part a l'etude d'un echangeur a fonction acide faible, tel que les celluloses carboxyliques, et d'un echangeur cationique fort, sulfonique. D'autre part une amelioation de la tenue mecanique a ete realisee en passant du support papier au support feutre. Bien que les valeurs des capacites d'echange de ces materiaux restent faibles, comparees a celles des resines, ces echangeurs d'ions apparaissent plus performants, car ils permettent d'atteindre des valeurs de flux relativement eleves sans fuite ionique

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Riad, Abdelwahab. "Hydroxyméthylation des hétérocycles par le paraformaldéhyde en milieu organique faiblement hydraté, catalysée par des résines échangeuses d'ions." Toulouse, INPT, 1989. http://www.theses.fr/1989INPT030G.

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Abstract:

L'hydroxymethylation des derives furaniques par le paraformaldehyde est realisee en utilisant des resines macroporeuses sulfoniques comme catalyseur. A partir du systeme modele 3-(2-furyl) propenoate d'ethyle/paraformaldehyde/resine spc 108 dans un solvant organique, on oriente la reaction vers l'hydroxymethylation ou la dimerisation suivant l'hydratation du milieu et la nature du solvant. On realise aussi l'hydroxymethylation regioselective des derives furaniques rarement obtenus a partir de ces heterocycles. La maitrise des parametres physicochimiques du milieu permet de realiser la dimerisation du substrat aromatique ou heteroaromatique en substituant le paraformaldehyde par d'autres aldehydes. Au terme de cette etude, outre l'objectif synthetique qui est atteint, on etablit clairement les mecanismes des reactions d'hydroxymethylation et de dimerisation

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Vallerand, Raphaëlle. "Adsorption d'acide polygalacturonique et d'acide abiétique sur des silices modifiées, de l'alumine et des résines échangeuses d'ions." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2010. http://depot-e.uqtr.ca/1157/1/030140263.pdf.

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Salem, Kheira. "Elimination des nitrates des eaux polluées par les procédés à membranes échangeuses d'ions." Montpellier 2, 1993. http://www.theses.fr/1993MON20059.

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Abstract:

Le propos de ce travail est d'etudier la possibilite du traitement d'eau par les procedes a membranes echangeuses d'ions qui se revelent plus interessants que les procedes biologiques et l'echange d'ions sur resines. L'elimination des ions nitrate des eaux polluees a donc ete envisagee par l'electrodialyse, la dialyse ionique croisee et l'electrodeionisation continue, associant l'electrodialyse a l'echange d'ions sur resines. La faible concentration des eaux traitees ne correspond pas aux conditions habituelles de l'electrodialyse et a donc necessite une etude fondamentale prealable. Pour les parties concernant la dialyse ionique croisee et l'electrodeionisation continue, nous avons essaye de definir les conditions permettant d'obtenir les meilleurs rendements d'extraction des ions nitrate de solutions contenant d'autres anions: chlorure, sulfate et bicarbonate

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Peyrou, Gilles. "Valorisation du glycérol : synthèse et production de monoglycérides purs par condensation des acides gras et du glycidol catalysée par les résines échangeuses d'anions." Toulouse, INPT, 1996. http://www.theses.fr/1996INPT002G.

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Abstract:

Les 1-monoglycerides purs sont prepares a partir du glycidol et d'acides gras par ouverture regioselective du glycidol en presence de resines anioniques utilisees comme catalyseur. La reaction est realisee en l'absence de solvant ajoute et l'acide gras constitue la phase reactionnelle. La mise en uvre du procede en continu sur colonne a lit fixe conduit a l'obtention de 1-monoglycerides purs a forte teneur en monoesters d'acide gras et de glycerol (90%). La determination de la composition du milieu reactionnel et de la purete des produits est effectuee par chromatographie sur couche mince couplee a une detection par ionisation de flamme, par chromatographie liquide haute performance associee a une detection par diffusion de lumiere, par chromatographie liquide haute performance couplee a la spectroscopie de masse, et par resonance magnetique nucleaire du carbone 13. Les produits ainsi obtenus sont directement utilises sans etape de purification dans les domaines des adjuvants phytosanitaires, des lubrifiants et des plastifiants (proteines de pois)

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Abro, Sylvie. "Réactions d'estérification et de transestérification sélectives du glycérol en présence de catalyseurs solides." Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2341.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre general de la valorisation des huiles puisque nous avons etudie l'esterification selective du glycerol par des acides gras ou encore la transesterification du glycerol par des esters gras. L'objectif, est de trouver des catalyseurs solides actifs et selectifs plus facilement recuperables et recyclables. Apres avoir compare differents catalyseurs solides (zeolithes, argiles, resines echangeuses d'ions), nous avons montre que les resines echangeuses d'ions sont les plus actives en esterification dans des conditions douces de temperature (90c). Une etude realisee avec diverses resines echangeuses d'ions de type gel ou macroporeux a permis de montrer que la reaction d'esterification a lieu principalement a la surface des microspheres gellulaires pour les resines macroporeuses fortement reticulees (amberlyst 15) ou encore pour le catalyseur k1481 (resines gel sous forme de poudre). En revanche, les resines amberlyst 31 (structure gel, faiblement reticulee) et amberlyst 16 (structure macroporeuse, faiblement reticulee) ont permis d'obtenir des selectivites en monooleate de glycerol elevees (superieure a 80%) pour des conversions de l'acide oleique respectivement de 90% et 80%. Ces resines semblent etre fortement influencees par la polarite du milieu, puisque la matrice peut gonfler en presence de glycerol. Il en resulte alors une formation selective de monoester dans le reseau microporeux. Des essais realises a 140c ont montre que les resines echangeuses d'ions sont plus actives, mais on observe la formation de dioleate de glycerol ainsi que celle d'esters de polyglycerols en quantite non negligeable. Dans une deuxieme partie, la synthese de monooleate de glycerol a ete realisee par transesterification de l'oleate de methyle par le glycerol. Une etude prospective realisee avec divers solides a permis de montrer que certains oxydes d'elements alcalino-terreux ou de terres rares sont des catalyseurs actifs et selectifs, notamment l'oxyde de lanthane qui permet d'obtenir une selectivite en monooleate de glycerol de 60% a conversion totale de l'oleate de methyle. Afin d'accroitre les performances de ce catalyseur, des oxydes de lanthane supportes par des materiaux poreux (charbon actif, alumine) de grande surface specifique ont ete prepares. Nous avons montre que l'association de l'oxyde de lanthane et de l'alumine (melange mecanique ou preparation par voie sol-gel) conduit a un effet de synergie et donc a un gain important d'activite tout en conservant une selectivite elevee

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Rakotondrazafy, Vony. "Valorisation chimique du glycérol : synthèse du 1-monooléate de glycérol en milieu aqueux, catalysée par les résines échangeuses d'anions." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT053G.

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Abstract:

Le but de cette these est de mettre au point un procede nouveau de synthese de monooleate de glycerol (mo) par condensation de l'acide oleique (ao) avec le glycidol (gly) en milieu aqueux en presence de resines echangeuses d'anions. Une etude preliminaire a permis de demontrer la faisabilite du procede en reacteur agite en fonctionnement discontinu. L'optimisation de la reaction par la methodologie de la recherche experimentale contribue a evaluer l'influence des facteurs principaux ainsi que les effets d'interaction sur le rendement en mo. En ajustant les parametres lies a la nature de la resine et a la mise en uvre, la reaction est effective avec un rendement en mo de 70-97% et une selectivite satisfaisante. L'acide oleique s'incorpore a la position 1 du glycerol. L'aspect cinetique de la reaction a ete examine apres une mise en evidence des etapes determinantes: adsorption-reaction-desorption. Deux modeles bases sur les resultats experimentaux sont proposes pour tenter d'elucider le mecanisme reactionnel. En exces de ao ou en proportion stoechiometrique, la reaction repond a une cinetique simple du premier ordre par rapport a l'acide. La reaction de surface entre l'acide adsorbe et le glycidol en solution est l'etape determinante. Ce modele n'est plus adapte lorsque le glycidol est en exces. Dans ce cas, la vitesse de la reaction tient compte, selon le modele de langmuir-hinshelwood des termes cinetique, potentiel et d'adsorption. Seule l'expression du terme cinetique a ete abordee dans le present travail. Compte tenu des etudes cinetiques, une approche theorique de la modelisation d'un reacteur adapte a la synthese du monooleate de glycerol en milieu aqueux est effectuee

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Mahmoud, Akrama. "Phénomènes de transfert dans un procédé d'électrodéionisation de solutions diluées de cuivre : étude expérimentale et modélisation." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2004. http://www.theses.fr/2004INPL084N.

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Abstract:

Ce travail porte sur la compréhension et la modélisation, tant expérimentale que numérique, de l' électro-déionisation sur trois résines échangeuses de cations fortement acides sur un pilote de laboratoire pour traiter en continu des solutions synthétiques faiblement concentrées en cuivre simulant des eaux de rinçage de procédés galvaniques de dépôt de cuivre. Avant d'appréhender ce procédé hybride qu'est l'électrodéionisation et qui comporte une combinaison de résines échangeuses d'ions et d'électrodialyse, nous avons étudié les mécanismes de transport d'ions dans le lit de résine et la membrane à l'aide du modèle cinétique de J. Janssen et al. . Les conditions opératoires à mettre en œuvre pour optimiser l'électrodéionisation ont été recherchées et ont permis d'établir la faisabilité de ce procédé. Les effets de la hauteur du lit, le taux de réticulation, la densité de courant et la concentration en cuivre dans la solution d'alimentation ont été étudiés. A partir des résultats expérimentaux de l' électrodéionisation, la conductivité spécifique du lit a été estimée à l'aide d'un modèle qui consiste à calculer les champs de potentiel dans la cellule par résolution de l'équation de Laplace à l'aide du logiciel FEMLAB
The work is devoted to comprehension and modeling, as weIl experimental as numerical, of the electro- deionization on three strong-acid cations exchangers on a pilot at lab scale for copper removal from dilute synthetic solutions of copper simulating rinsing waters issued from galvanic processes. Electrodeionization is a hybrid process based on a combination of ion exchange and electrodialysis. Before apprehending this hybrid process the ~echanisms of transport of ions in the resin bed and the membrane using a kinetic model of J. Janssen et al. Were studied. The operating conditions to implement to optimize the electrodeionization were sought and made it possible to establish the feasibility of this process. The effects of the height of the bed, the cross-linking degree, the density of current and the copper concentration in feed solution were studied. From the experimental results of the electrodeionization, the specific conductivity of the bed was estimated using a model which consists in calculation of the potential fields in the cell by integration of the Laplace equation using FEMLAB TM software

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Serres, Véronique. "Les acides gras polyinsaturés : analyse paramétrique et mise au point d'une unité pilote de séparation." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT060G.

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Abstract:

Le travail porte sur la conception d'un pilote de separation d'esters d'acides gras polyinsatures. Le procede consiste a deposer en tete d'une colonne chromatographique de resine macroporeuse echangeuse d'ions sulfonique a huit pour cent de divinylbenzene sous forme argent les esters d'acides gras qui, selon leur degre d'insaturation, formeront avec l'argent des complexes plus ou moins stables. L'elution successive de differents solvants methanol pour les esters satures et mono-insatures, ethanol pour les di-insatures, ethanol/acetonitrile pour les tri-insatures permet de recuperer des fractions de purete tres elevee. Dans la premiere partie, une etude bibliographique a permis de situer l'interet des acides et esters d'acides gras, leur obtention ainsi que leur separation analytique et preparative. Un interet particulier est accorde a la separation chromatographique de ces molecules sur colonne. La deuxieme partie est consacree a l'optimisation a l'echelle du laboratoire des principaux parametres de la separation, a savoir le debit d'elution et la quantite d'esters deposes. Dans la troisieme partie sont enfin presentes des essais en reacteur qui ont permis une meilleure comprehension des phenomenes d'adsorption et de desorption des esters vis-a-vis de la resine. Les essais realises sur l'unite destinee a la production d'esters d'acides gras polyinsatures purs, notamment les linoleate et linolenate de methyle, sont egalement consignes dans cette partie

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Bertsch, Klaus. "Les eaux-de-vie d'Armagnac : critères analytiques de la qualité, étude sur le carbamate d'éthyle." Bordeaux 2, 1992. http://www.theses.fr/1992BOR22006.

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Abstract:

Le présent travail aborde différents aspects de la qualité des eaux-de-vie blanches d'Armagnac. La connaissance de leur constitution a pu être complétée par la détection de 27 composés présents à faibles doses ou à l'état de traces. L'influence de différents paramètres (extraction des moûts, élaboration des vins, conditions de distillation) sur la composition des eaux-de-vie blanches a été étudiée. Le passage de celles-ci à la sortie de l'alambic sur résine échangeuse d'anions de type alimentaire permet de diminuer sensiblement les teneurs en carbamate d'éthyle tout en respectant la constitution et la qualité des eaux-de-vie
This work deals with different aspects of the quality of white Armagnac Brandy : The knowledge of its constitution could be completed by the detection of 27 compounds present at low concentration or at traca level. The influence of different factors such as extraction of the must, elaboration of the wine and conditions of the distillation on the composition of white Armagnac Brandy has been studied. Ethyl carbamate could be appreciably diminushed by passing the white brandy leaving the still onto alimentary anion exchange resins. Overall quality and the constitution of the Armagnac were not affected

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Gonin, Anne. "Mise au point d'un procédé de recyclage d'effluents par couplage électrodialyse-échange d'ions : application aux éluats issus de la régénération de résines de déminéralisation de jus sucrés." Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20189.

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Leybros, Antoine. "Etude de la destruction de systèmes polyphasiques en milieu eau supercritique." Aix-Marseille 3, 2009. http://www.theses.fr/2009AIX30035.

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Abstract:

Actuellement, aucun procédé de minéralisation des résines échangeuses d’ions usagées ne s’est imposé à l’échelle industrielle. L’oxydation hydrothermale est un procédé innovant de minéralisation des déchets organiques qui utilise les propriétés de l’eau supercritique pour obtenir un mélange propice à la destruction du composé organique. Le réacteur étudié au Laboratoire des Fluides Supercritiques et Membranes est un réacteur agité double enveloppe. La dégradation des résines a été validée avec un rendement supérieur à 99% en présence d’un co-carburant, l’isopropanol. L’influence de différents paramètres opératoires a été observée. Un mécanisme réactionnel détaillé de dégradation des résines cationiques et anioniques a été créé. Grâce aux mécanismes proposés, les étapes cinétiquement limitantes sont identifiées et un mécanisme simple a été créé et implémenté dans une simulation numérique. L’étude de profils de température expérimentaux permet de valider le modèle développé. L’écoulement turbulent réactif diphasique est représenté correctement par le modèle EDC. La vitesse de réaction serait ainsi contrôlée par le mélange des espèces
Spent ion exchange resins (IER) are, hence, radioactive process wastes for which there is no satisfactory industrial treatment. Supercritical water oxidation offers a viable alternative treatment to destroy the organic structure of resins by using supercritical water properties. The reactor used in Supercritical Fluids and Membranes Laboratory is a double shell stirred reactor. Total Organic Carbon reduction rates higher than 99% were obtained thanks to POSCEA2 experimental set-up when using a co-fuel, isopropyl alcohol. Influence of operating parameters was studied. A detailed reactional mechanism for cationic and anionic resins is created. For the solubilization of the particles in supercritical water, a mechanism has been created with the identified rate determining species and implemented into Fluent® software through the EDC approach. Experimental temperature profiles are well represented by EDC model. Reaction rates are hence controlled by the chemical species mixing

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Laktionov, Evgueni Viktorovitch. "Déminéralisation de solutions électrolytiques diluées : Analyse comparative des performances de différents procédés d'électrodialyse." Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20088.

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Abstract:

Les techniques electromembranaires sont largement developpees dans differents domaines de l'activite industrielle. Il existe donc une large gamme de fabricants de membranes et d'ensembliers, mais a l'heure actuelle, le dimensionnement et la recherche concernant l'optimisation de systemes se fait sur des bases empiriques. Le but de ce travail est de determiner quel doit etre le bon facteur d'echelle, c'est a dire a partir de quelle taille on peut supposer qu'un systeme modele pourrait etre valablement extrapole a un systeme de taille quelconque. Pour ce faire, le principe de fonctionnement d'un nombre important de systemes d'electrodialyse travaillant en solutions d'electrolytes dilues a ete etudie. L'analyse minutieuse des differents parametres intervenants sur les performances du procede a ete effectuee. Elle a permis de proposer un algorithme de calcul permettant de prevoir la reponse d'un systeme reel et de le valider experimentalement. De nouveaux systemes d'electrodialyseurs contenant des lits de resines ou des textiles echangeurs d'ions ont ete aussi testes pour optimiser les performances du procede.

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Mabrouk, Aurélie. "Caractérisation des résines échangeuses d'ions d'intérêt pour les réacteurs à eau sous pression : Application et validation d'un modèle dédié." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00803356.

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Abstract:

Dans les centrales nucléaires à eau sous pression, les Résines Echangeuses d'Ions (REI) sont utilisées dans les circuits d'épuration. Dans le cadre de cette thèse, une étude qualitative a été réalisée afin de prédire les tendances du comportement d'une REI dans le cadre de son utilisation en condition centrale nucléaire. Fort des résultats de cette étude, nous avons cherché à caractériser quantitativement le comportement des REI en colonne. Pour cela, nous avons utilisé des solutions analytiques mais ces dernières se sont révélées valables uniquement dans des cas particuliers. Afin de trouver une solution générale, nous nous sommes donc tournés vers une solution numérique : OPTIPUR. En vue de la valider et aussi de mieux comprendre la cinétique en colonne, nous avons réalisé une étude expérimentale. Cette dernière vise à caractériser la résistance au transfert de masse en colonne et à mener une étude de sensibilité sur les paramètres influençant ce phénomène. Cette étude repose sur la détermination de la fuite ionique cinétique, correspondant à une certaine concentration de polluant présente en sortie de colonne en début d'expérience. Pour cela, nous avons testé l'influence de nombreux paramètres sur la fuite ionique cinétique. Nous avons ainsi vu l'importance de la vitesse de filtre et donc des conditions hydrodynamiques sur la fuite ionique cinétique. Ces nombreux résultats de fuite cinétique, ont été modélisés à l'aide de la corrélation empirique de Dwivedi & Upadhyay afin de tester sa validité. Par la suite, nous avons simulé nos résultats de fuite ionique cinétique avec deux options du logiciel OPTIPUR : option Mass Transfer Coefficient (MTC) et Nernst-Planck (NP). Ces dernières encadrent les résultats expérimentaux. L'option MTC d'OPTIPUR donne des résultats inférieurs alors que ceux obtenus avec l'option NP sont supérieurs aux résultats expérimentaux. Nous avons vu que dans le cadre d'un échange ternaire, seule l'option NP est valide. Nous avons proposé des solutions pour mieux caler les résultats obtenus numériquement. D'autres simulations ont été réalisées afin de vérifier les capacités de prédiction de l'appareil pour des expériences plus longues (allant jusqu'à la saturation de la REI). Les tendances observées étaient celles attendues. L'outil OPTIPUR est un outil précis et robuste pour étudier la cinétique en colonne.

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Poriel, Ludovic. "Conception et évaluation de nouveaux procédés de séparation zirconium/hafnium : nanofiltration-complexation, extraction liquide/liquide et résines échangeuses d'ions." Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10187.

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Abstract:

Le zirconium de haute pureté est utilisé pour le gainage du combustible dans les centrales nucléaires. Le zirconium absorbe peu les neutrons, contrairement au hafnium. Ces deux éléments coexistant dans la nature (3% de hafnium dans le zircon), leur séparation est nécessaire. Cette thèse traite de la séparation zirconium/hafnium par différentes techniques. En nanofiltration-complexation, un mélange de nitrates de zirconium/hafnium est séparé à travers des membranes de nanofiltration en utilisant des ligands aminocarboxylates. En extraction liquide-liquide, le zirconium est extrait en milieu concentré en acide chlorhydrique. De même, la séparation zirconium/hafnium est étudiée par l'emploi de résines échangeuses d'ions en réacteurs discontinus et en colonne. La caractérisation des systèmes liquide-liquide et solide-liquide est réalisée en vue d'une modélisation. L'extraction liquide-liquide et l'utilisation des résines ont permis d'obtenir du zirconium déhafnié et du hafnium dézirconié

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Humbert, Hugues. "Etude de la sorption des matières organiques naturelles par les résines échangeuses d'ions : intérêt pour la production d'eau potable." Poitiers, 2006. http://www.theses.fr/2006POIT2256.

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Abstract:

La Matière Organique Naturelle (MON) constitue aujourd'hui au travers du Carbone Organique Total (COT) un paramètre clé dans le contrôle de la qualité des eaux potables. Le premier objectif de cette étude a été d'évaluer l'efficacité de la résine anionique MIEX® et de différentes autres résines anioniques vis-à-vis de l'élimination du Carbone Organique Dissous (COD) dans une eau de surface chargée en MON. Les performances de ces résines ont été comparées à celle de la coagulation/floculation à l'échelle du laboratoire ou sur des unités pilotes. Le second objectif de ces travaux a eu pour but de déterminer l'impact du traitement par les résines anioniques vis-à-vis de la réduction des phénomènes de compétition pour l'adsorption des pesticides sur charbon actif et vis-à-vis de la diminution du colmatage (ultrafiltration). Différentes techniques analytiques (spectrométrie de fluorescence, chromatographie d'exclusion stérique, pyrolyse CG/MS (chromatographie gazeuse/spectrométrie de masse)) ont été utilisées dans le but de caractériser la MON des eaux brutes et traitées. Outre la résine MIEX®, les travaux ont montré de manière plus globale que l'ensemble des résines anioniques représente une alternative intéressante à la coagulation/floculation pour l'élimination du COD. L'intérêt de l'échange d'ions réside de plus dans son possible couplage avec le charbon actif pour la diminution des phénomènes de compétition entre la MON et les pesticides
Natural Organic Matter (NOM) represents through Total Organic Carbon (TOC) a key parameter for the control of drinking water quality. The first objective of this study was to evaluate the efficacy of the Anion Exchange Resin (AER) MIEX® and different other AER for the elimination of Dissolved Organic Carbon (DOC) from a high DOC content surface water. The performances of these AER were compared with those of coagulation/flocculation at laboratory scale as well as pilot scale. The second objective of this study was to determine the impact of AER treatment on the reduction of competition mechanisms between NOM and pesticides for the adsorption on activated carbon and on the reduction of membrane fouling (ultrafiltration). Various analytical tools (fluorescence spectroscopy, size exclusion chromatography, pyrolysis GC/MS (gas chromatography/mass spectrometry)) were used in order to characterize NOM of raw and treated waters. As well as MIEX® resin, whole studied AER proved to be an interesting alternative to coagulation/flocculation for DOC removal. Moreover, the interest of AER lies in its combination with activated carbon for the reduction of competition mechanisms between NOM and pesticides

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Alharati, Assma Ahmed. "Élimination du bore contenu dans l’eau de mer par un système hybride de sorption par résines échangeuses d’ions et de microfiltration." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1051/document.

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Abstract:

Le dessalement de l’eau de mer par osmose inverse connait un intérêt croissant depuis une vingtaine d’années afin de répondre aux besoins en eau potable et en eau d’irrigation dans de nombreuses régions dans le monde. Cependant, le bore contenu dans l’eau de mer est incomplètement éliminé par osmose inverse et des concentrations supérieures à la valeur limite de 0,3 mg/ sont obtenues. Dans cette étude, nous présentons des résultats sur l'élimination du bore de l'eau de mer en utilisant une technique hybride de résine échangeuse d'ions/microfiltration sans addition continue de résine. Une membrane de microfiltration en céramique a été utilisée pour retenir la résine échangeuse d'ions dans le réservoir d'alimentation et la boucle de circulation tandis que la solution modèle de bore ou l’eau de mer était continuellement ajoutée. Tout d'abord, des résines fines de taille moyenne 40 - 60 µm ont été obtenues par broyage et tamisage de résines commerciales (Amberlite IRA743, Diaion CRB05 et Purolite S108). Les résines ont ensuite été testées en système batch pour obtenir les cinétiques de sorption et par la technique hybride de sorption/microfiltration pour mesurer les courbes de perçage et le flux de perméat. L'effet de la dose de résine, de la concentration initiale en bore, de la pression transmembranaire et de la taille des pores de la membrane a été étudié. Dans une deuxième partie, l’effet de la taille des particules de résine sur les courbes de perçage en sortie d’une colonne a été déterminé et une comparaison entre les performances d’une colonne et d’un système hybride a été proposée. Dans une dernière partie, les isothermes et cinétiques de sorption expérimentales sont comparées à des équations classiques, et les courbes de perçage en colonne et en système hybride sont modélisées. En conclusion, il est suggéré que le procédé hybride de résine échangeuse d'ions et microfiltration sans ajout continu de résines peut être une technique possible pour l'élimination du bore
The maximum concentration suggested by the World Health Organization is 0.3 mg/L. In this study, we investigated a hybrid process for boron removal from water which associates sorption on ion exchange resin and microfiltration, without continuous resin addition. First, fine resins were obtained by grounding and sieving at 40 and 60 µm commercial resins (Amberlite IRA743, Diaion CRB05 and Purolite S108). The resins were then tested in batch to obtain the kinetics and in the hybrid sorption/microfiltration process to measure breakthrough curves and permeate flux. A ceramic microfiltration membrane was used to retain the ion exchange resin in the feed tank and the circulation loop while the boron solution was continuously added and the permeate collected for analysis. The effect of resin dosage, boron initial concentration, transmembrane pressure and membrane pore size was studied. In a second part, the effect of the size of the resin particles on the breakthrough curves measured at the outlet of a column was determined and a comparison between the performances of a column and a hybrid system are proposed. For the Amberlite IRA743 resin, the overall process was tested: reverse osmosis followed by hybrid sorption/microfiltration. The hybrid process was able to re-duce concentration of bacterial and phytoplankton cells thanks to the steric rejection by the microfiltration membrane, suggesting that the same membrane can be used as a pretreatment before reverse osmosis in a desalination plant. In a final part, the experimental isotherms and kinetics are compared with classical models, and the breakthrough curves obtained with a column and with the hybrid sys-tem are modelised. Overall, it is suggested that the hybrid process of ion exchange resin and microfiltration without continuous addition of resin may be a possible technique for boron removal

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Hassen-Khodja, Dalila. "Contribution à l'étude de l'électro-extraction des ions cuivriques pour la décontamination des sols : Recherche de systèmes modèles." Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20211.

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Abstract:

Les travaux realises au cours de cette these concernent la decontamination des sols pollues par des ions cuivriques. Le but de cette etude a ete d'etablir et d'optimiser les conditions operatoires de l'electro-extraction de differents sols. Dans un premier temps, un sol argileux a ete simule par une resine echangeuse d'ions a caractere acide fort (sulfonique), et un sol argilo-humique a ete simule par un melange de resines possedant des groupements sulfoniques et imino-diacetiques. L'influence de differents parametres (densite de courant, nature de l'ion echangeur) sur les performances du procede a ete etudiee. La seconde partie de l'etude a porte sur l'application du procede d'electro-extraction a des sols reels. Deux types de sols pollues notamment par du cuivre ont ete etudies, l'un provenant d'un site de stockage du bois, l'autre d'un terrain viticole.

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Gressier, Frédéric. "Étude de la rétention des radionucléides dans les résines échangeuses d'ions des circuits d'une centrale nucléaire à eau sous pression." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004851.

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Abstract:

Les fluides contenus dans les circuits des centrales nucléaires sont épurés en continu grâce à des circuits de purification contenant des résines échangeuses d'ions. Un optimum doit être trouvé entre limitation des rejets liquides et diminution des volumes de déchets solides générés, tout en maîtrisant les coûts d'exploitation. La sélectivité des résines échangeuses de cations vis-à-vis des ions Co2+, Ni2+, Cs+ et Li+ varie en fonction de l'état de saturation globale de la résine. D'autre part, plus le débit de passage du fluide est élevé et plus la fuite ionique est précoce et s'accompagne d'un étalement du front de sortie des éléments. L'implémentation au sein du code de transport réactif HYTEC des nouveaux modèles d'équilibre (modèle des solutions régulières) et de cinétique d'échange d'ions (coefficients de transfert de masse) a été validée sur les expériences et permet de prédire l'impact de ces phénomènes sur la rétention des éléments par une colonne de résine échangeuse d'ions.

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Gressier, Frédéric. "Etude de la rétention des radionucléides dans les résines échangeuses d'ions des circuits d'une centrale nucléaire à eau sous pression." Paris, ENMP, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004851.

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Abstract:

Le maintien des qualités physico-chimiques des fluides contenus dans les circuits des centrales nucléaires est essentiel afin d’en limiter la contamination et de diminuer les débits de doses associés aux arrêts de tranche. Cependant, un optimum doit être trouvé entre limitation des rejets liquides et diminution des volumes de déchets solides générés, tout en maîtrisant les coûts d’exploitation. Pour assurer ce rôle, les circuits de purification font appel à des résines échangeuses d’ions. Une revue de la littérature a permis de mettre en évidence les avantages et limitations des principaux modèles d’intérêt pour la simulation du fonctionnement des résines. Ainsi, la non-idéalité de la phase résine a été modélisée grâce au modèle des solutions régulières tandis que la cinétique de l’échange d’ions est décrite par une approche via des coefficients de transfert de masse. La variation de la sélectivité de deux résines échangeuses de cations vis-à-vis des ions Co2+, Ni2+, Cs+ et Li+ a été mise en évidence. Elle est fonction de la nature et de la concentration des contre-ions dans cette dernière. Par ailleurs, plus le débit de passage du fluide est élevé et plus la fuite ionique est précoce et s’accompagne d’un étalement du front de sortie des éléments. L’implémentation des modèles d’échange d’ions dans les codes CHESS et HYTEC a permis de simuler les expériences d’équilibre et de cinétique et de paramétrer ces nouveaux modèles. Enfin, l’impact prévisionnel de la variation de la sélectivité et de l’hydrocinétique a été étudié sur plusieurs cas tests afin de montrer l’importance de cette prise en compte lors de la simulation du fonctionnement des résines échangeuses d’ions
Physico-chemical quality of fluids flowing through the circuits of nuclear power plants must be maintained in order to limit circuits contamination and to diminish the dose rate associated to shutdowns. Nevertheless, an optimum between limiting liquid waste and limiting the production of solid waste has to be achieved, in the same time that limiting the associated costs. This is achieved by ion-exchange resins contained in purification circuits. A literature review has put in light the advantages and the drawbacks of the major models of interest proposed to simulate the operating of resins. Thus, the non-ideality of the resin phase has been modelled by the regular solution model whereas ion-exchange kinetics has been described by mass transfer coefficients. Selectivity variations of two cation-exchange resins for Co2+, Ni2+, Cs+ et Li+ ions has been demonstrated. This variation depends on the global saturation state of the resin. Moreover, the more the flow rate, the more the ionic leakage and the more the spreading of elution fronts. The implementation of these models in the CHESS and HYTEC codes has enabled to simulate the equilibrium and kinetics experiments so as to parametrize these new models. Finally, the predicted impact of selectivity variations and hydrokinetics has been studied on a few test cases so as to demonstrate the importance of taking into account these phenomena when modelling the operation of ion-exchange resins

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Dhoury, Mélanie. "Influence des ions lithium et borate sur l'hydratation de ciments sulfo-alumineux : application au conditionnement de résines échangeuses d'ions boratées." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONTS014/document.

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Abstract:

Dans les réacteurs nucléaires à eau pressurisée, une solution d'acide borique de pH contrôlé par ajout de lithine est injectée dans le circuit primaire. Le bore joue le rôle de neutrophage et participe au contrôle des réactions de fission. La solution du circuit primaire est épurée par passage sur colonnes de résines échangeuses d'ions. Ces résines sont périodiquement renouvelées et constituent un déchet de faible activité. Outre des radionucléides, elles contiennent majoritairement des ions borate et lithium. Elles sont actuellement conditionnées dans une matrice organique avant stockage en site de surface. Une évolution du procédé est envisagée, avec remplacement de la matrice organique par une matrice minérale. Cette thèse évalue les potentialités des ciments sulfo-alumineux pour le conditionnement de résines boratées en présence de lithium. Ces liants présentent en effet l'avantage de former des hydrates capables d'insérer les ions borate dans leur structure, et leur hydratation est moins retardée que celle des ciments silico-calciques conventionnels. Une démarche analytique, procédant par complexification progressive des systèmes étudiés, est mise en œuvre. Ainsi, l'hydratation de ciments sulfo-alumineux à forte teneur en ye'elimite est-elle successivement étudiée en présence (i) de sels de lithium, (ii) d'hydroxyde de lithium et de borate de sodium, et (iii) d'hydroxyde de lithium et de résines boratées. L'approche expérimentale est complétée par des simulations thermodynamiques s'appuyant sur une base de données développée pour les besoins de l'étude. Il apparaît que les ions lithium accélèrent l'hydratation du ciment sulfo-alumineux en diminuant la durée de la période d'inertie thermique. Le mécanisme mis en jeu implique la précipitation d'un hydroxyde mixte d'aluminium et de lithium. Au contraire, le borate de sodium ralentit l'hydratation du ciment sulfo-alumineux en augmentant la durée de la période d'inertie thermique. Une espèce riche en bore et sodium, l'ulexite, précipite transitoirement dès le début de l'hydratation. En sa présence, la dissolution de la ye'elimite reste lente. Lors de l'ajout simultané d'hydroxyde de lithium et de borate de sodium dans la solution de gâchage, les mécanismes observés pour chacune des espèces considérées séparément se superposent. Un troisième processus vient s'ajouter dans le cas d'un ciment non gypsé : le lithium favorise la formation initiale d'une phase AFm boratée qui disparaît au profit d'une phase AFt boratée lorsque l'hydratation s'accélère. Les résultats obtenus permettent in fine de proposer une première formulation d'enrobage de résines boratées dont les propriétés sont compatibles avec les exigences requises pour une matrice de conditionnement sur la durée de l'étude
In pressurized water reactors, a solution of boric acid, the pH of which is controlled by the addition of lithium hydroxide, is injected in the primary circuit. Boron acts as a neutron moderator and helps controlling the fission reactions. The primary coolant is purified by flowing through columns of ion exchange resins. These resins are periodically renewed and constitute a low-level radioactive waste. In addition to radionuclides, they mainly contain borate and lithium ions. They are currently encapsulated in an organic matrix before being stored in a near-surface repository. An evolution of the process is considered, involving the replacement of the organic matrix by a mineral one.In this PhD study, the potential of calcium sulfoaluminate cements (CSAC) to solidify / stabilize borated resins in the presence of lithium is investigated. These binders have the advantage to form hydrates which can incorporate borate ions in their structure, and their hydration is less retarded than that of Portland cement.An analytical approach is adopted, based on a progressive increase in the complexity of the investigated systems. Hydration of ye'elimite-rich CSAC is thus successively investigated in the presence of (i) lithium salts, (ii) lithium hydroxide and sodium borate, and (iii) lithium hydroxide and borated ion exchange resins. The experimental investigation is supplemented by thermodynamic modelling using a database specially developed for the needs of the study.Lithium ions are shown to accelerate CSAC hydration by decreasing the duration of the period of low thermal activity. The postulated mechanism involves the precipitation of lithium-containing aluminum hydroxide. On the contrary, sodium borate retards CSAC hydration by increasing the duration of the period of low thermal activity. Ulexite, a poorly crystallized mineral containing sodium and borates, transiently precipitates at early age. As long as ulexite is present, dissolution of ye'elimite is strongly slowed down. When sodium borate and lithium hydroxide are simultaneously introduced in the mixing solution, these two mechanisms are superimposed. With a gypsum-free cement, a third process is additionally observed: lithium promotes the initial precipitation of a borated AFm phase which is later converted into a borated AFt phase when hydration accelerates.Finally, based on the achieved results, a cement-based formulation is designed for the encapsulation of borated resins. Its properties fulfill the requirements for a conditioning matrix over the duration of the study

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Asdih, Mostafa. "Désacidification des huiles végétales à teneurs variables en acides gras libres par estérification catalysée par des résines cationiques." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT007G.

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Ownby, Miles. "Phosphorus removal and recovery from wastewater via nano-enhanced adsorptive media." Master's thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/40140.

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Abstract:

L’augmentation rapide de la population mondiale et des pratiques industrielles et agricoles ont exacerbé l’épuisement des nutriments essentiels pour la croissance des plantes, phosphore en particulier, étant lui-même une ressource nonrenouvelable. Après des années d’exploitation agricoles et miniers écologiquement laxistes, la société se trouve coincée entre une pénurie croissante d'éléments nutritifs et la fréquence croissante de proliférations d'algues nuisibles (HAB) causées par la lixiviation de phosphore dans les systèmes aquatiques. Toutefois, ceci présente une opportunité de développer des nouvelles technologies permettant d'éliminer, de récupérer et de réutiliser le phosphore provenant de cours d'eau pollués. L'une de ces technologies est l'adsorption nano-renforcée. Cette étude a évalué le potentiel de désorber le phosphore d'une résine échangeuse d'ions hybridée avec des nanoparticules d'oxyde de fer pour quatre solutions de régénérations différentes en utilisant une approche de plan d’expériences. Des nouvelles solutions de régénération utilisant un mélange KOH / K2SO4 et une solution alcaline de NH4OH se sont révélées comparables à la solution "témoin" de KOH et de H2SO4. Parmi les 4 méthodes de régénération étudiées, la solution de NH4OH présente le potentiel le plus élevé car il s’agit d’un déchet valorisé. Son efficacité de désorption est comparable à celle de la solution de contrôle et elle n’a démontré aucune perte de la longévité de la résine après cinq cycles d’adsorption et de désorption. Sur la base des données du plan d’expériences, une série de modèles de régression a été développée pour permettre de mieux comprendre la concentration de phosphore attendue d'un processus de régénération, en tenant compte de la chimie de régénération, du volume de traitement, de la vitesse de rinçage et de la résistance de la solution alcaline. Les solutions de post-désorption de régénération riches en nutriments semblent prometteuses pour une utilisation ultérieure. Les travaux futurs devraient inclure le développement de modèles de procédé afin de mieux comprendre les mécanismes de cette désorption. Dans l’ensemble, la technologie d’adsorption nano-améliorée offre une solution rentable et durable au problème du phosphore dans les applications de traitement des eaux usées à travers le monde.
Rapid increases in the world’s population and to-date industrial and agricultural practices have exacerbated the depletion of essential nutrients in today’s society. After years of environmentally lax agricultural and mining processes, society finds itself trapped between increasing nutrient shortage and the increased frequency of harmful algal blooms (HABs) caused by phosphorus leaching into water systems. New technologies that allow for removal and subsequent recovery and reuse of phosphorus from polluted streams is imperative. One such technology is nanoenhanced adsorption, which may allow to produce a valuable nutrient-rich solution upon desorption of the saturated media. This study evaluated the potential of four regeneration chemistries to desorb phosphorus from a commercially available ion exchange resin hybridized with iron-oxide nanoparticles using a Design of Experiments (DoE) approach. Novel regeneration solutions using a KOH/K2SO4 blend and a recovered NH4OH alkaline solution proved to be comparable to the "control" solution of KOH and H2SO4. Among the four regeneration methods studied, using the NH4OH solution shows the highest potential because: i) it is a valorized waste stream, ii) it showed a desorption efficiency comparable to the control solution, and iii) it did not demonstrate any dampening of the resin longevity after five adsorption and desorption cycles. Based on the DoE data, a series of regression models was developed to generate understanding with regard to expected phosphorus concentration from a regeneration process considering the regeneration chemistry, the treatment volume, the rinse speed, and the strength of the alkaline solution. Nutrient-rich regeneration solutions post-desorption show promising for subsequent use as hydroponic fertilizers or precursors for the P fertilizer industry. Future work should include the development of mechanistic process models to gain an even better understanding of the mechanics behind the desorption. Overall, the nano-enhanced adsorptive technology proposes a cost-effective and sustainable solution to the phosphorus problem in wastewater treatment applications across the globe.

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Brach-Papa, Christophe. "Analyse fluorimétrique de l'aluminium dans les eaux de consommation : développements méthodologiques spécifiques adaptés à l'automatisation." Aix-Marseille 1, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX11019.

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Abstract:

L'application des nouvelles réglementations concernant la qualité des eaux potables nécessite l'utilisation d'outils analytiques permettant une mesure sur site plus rapide pour un contrôle plus rigoureux des paramètres. Les techniques usuelles destinées à l'analyse des métaux traces comme l'aluminium, compte tenu de leur complexité et de leur coût, sont peu ou pas adaptées à ce type de mesure. L'objectif de cette étude consiste à mettre au point une nouvelle procédure analytique destinée à l'analyse de l'aluminium dans les eaux de consommation et répondant aux nouvelles exigences réglementaires. La procédure proposée est basée sur la combinaison d'une extraction de l'aluminium en phase solide (SPE) et d'une détection par spectrofluorimétrie du complexe formé entre un ligand et l'élément élué. L'extraction semi-sélective de l'aluminium est réalisée à l'aide d'une résine à base de poly(styrène-co-divinylbenzène) fonctionnalisée avec un agent chélatant, l'acide-2-hydroxybenzoi͏̈que. La détection de l'aluminium est réalisée par formation d'un complexe fluorescent avec un ligand organique, l'acide-8-hydroxyquinoleine-5-sulfonique. Les résultats d'une comparaison des mesures effectuées par la procédure proposée et par spectroscopie d'absorption atomique sont très satisfaisants. Les caractéristiques de notre procédure alternative permettent son application aux eaux potables. Les premiers essais d'un système automatisé basé sur l'utilisation des techniques d'injection séquentielle des réactifs et des échantillons (SIA et MSFIA) sont encourageants, permettant à terme la réalisation d'un analyseur en continu de l'aluminium

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Debre, Olivier. "Effets des radiations ionisantes sur les polymères réticulés associés aux déchets nucléaires : apport de la technique HSF-SIMS." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10170.

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Abstract:

Parmi les materiaux de confinement des dechets nucleaires de faible et moyenne activite, les resines epoxydes constituent une matrice interessante, connue pour la bonne conservation de ses proprietes de confinement en environnement ionisant. Dans ce travail, on s'est attache a sonder les modifications de structure moleculaire de ce materiau ainsi que des resines echangeuses d'ions qu'il enrobe, dans differentes conditions d'irradiation. La premiere partie de l'etude est consacree a l'analyse d'une resine epoxyde reticulee commerciale soumise a une irradiation jusqu'a une dose integree de 2 mgy, sous deux debits de dose differents (51 et 900 gy/h), et dans deux environnements differents (air et eau). Les resultats de techniques apportant des informations structurales (hsf-sims, spectrometrie ftir) confirment ceux des techniques sensibles aux proprietes macroscopiques (dma, dsc) des materiaux, a savoir qu'aucun effet d'irradiation notable ne peut etre mis en evidence au sein du materiau. En revanche, une irradiation effectuee dans l'air conduit a une oxydation de surface, vraisemblablement due a l'action de produits de radiolyse de l'air. Les resultats preliminaires d'une irradiation ionique suivie par analyse hsf-sims in situ permettent de souligner une difference fondamentale entre les depots d'energie par photons et par ions rapides, ces derniers ayant la particularite d'induire des scissions simultanees de liaisons proches dans le materiau. La seconde partie de ce travail concerne des resines echangeuses d'ions de type ps-dvb saturees en eau et en ions inactifs simulant des dechets reels, irradiees dans les memes conditions que la resine epoxyde. En contraste avec les resultats obtenus sur cette derniere, il apparait que l'irradiation de ces materiaux se traduit avant tout par des scissions des groupes fonctionnels auxquels sont fixes les ions. En complement de ce constat, le role de l'eau comme vecteur des ions fixes vers l'exterieur apparait comme fondamental.

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Akrour, Laurent. "Membrane échangeuse anionique et application en pile à combustible." Paris, CNAM, 2005. http://www.theses.fr/2005CNAM0493.

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Abstract:

L'objectif de cette étude est de réaliser une membrane échangeuse anionique pouvant être utilisée dans une pile à combustible alcaline à électrolyte solide polymère alcalin. La formation de groupements ammonium quaternaire formés par le DABCO et la quinuclidine montre une bonne résistance à la dégradation thermique. Les membranes élaborées à partir de la polyépichlorhydrine, du copolymère polyépichlorhydrine-allyl glycidyl éther et des deux amines précédentes sont réticulées par voie thermique et photochimique. Les membranes photoréticulées ont une capacité d'échange ionique de 1,3 mèq/g et un conductivité de l'ordre de 8. 10[puissance]-2 S/cm à 25°C dans KOH 2,5M. Les interfaces électrodes-membranes étudiées sous oxygène et sous hydrogène, grâce à un montage demi-pile, ont été optimisées et permettent de réaliser une pile à combustible alcaline à membrane développant une puissance maximale de l'ordre de 100 mW/cm2 sous H2/O2 à 28°C et de 12 mW/cm2 avec un mélange méthanol-KOH 4M à 25°C
The objective of this study is to produce an anion exchange membrane being able to be used in an alkaline fuel cell with alkaline polymeric solid electrolyte. The quaternaryammonium groups formed by the DABCO and quinuclidine shows a good resistance to thermal degradation. The membranes synthetised from the polyépichlorhydrine, the copolymer polyépichlorhydrine-allyl glycidyl ether and the two preceding amines are crosslinked by thermal and photochemical way. The photocrosslinked membranes have an ionic exchange capacity of 1,3 mèq/g and a conductivity of about 8. 10[puissance]-2 S/cm at 25°C in KOH 2,5M. The interfaces electrode-membranes studied under oxygen and hydrogen, with an half-cell assembly, were optimized and make it possible to produce an alkaaline fuel cell with membranes developing a maximum power of about 100 mW/cm2 under H2/O2 at 25°C and 12mW/cm2 with a methanol-KOH 4M mixture at 25°C

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Chalmin, Louis-Andre Odile. "Propriétés réductrices du dithionite de sodium dans des conditions de transfert de phase." Lyon 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LYO19061.

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Abstract:

Deux approches sont envisagees : la catalyse par transfert de phase et la fixation de l'anion dithionite sur polymere. L'etude comparative des proprietes extractantes de differents agents de transfert a montre la superiorite du cation methyl trioctylammonium. Reduction d'aldehydes et de cetones par le dithionite de na dans les conditions de transfert de phase. Reduction par l'anion dithionite fixe sur resines echangeuses d'ions

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Comte, Jérôme. "Dosage des radionucléides à vie longue 79Se et 126Sn dans les solutions de produits de fission issues du traitement des combustibles nucléaires." Paris 11, 2001. http://www.theses.fr/2001PA112303.

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Abstract:

La détermination des radionucléides dans les déchets de traitement des combustibles nucléaires est indispensable pour assurer une gestion optimale de ces déchets. Cette thèse concerne le développement de méthodes de dosage de deux radionucléides à vie longue: 79Se et 126Sn, dans des solutions de produits de fission (PF) issues du traitement des combustibles nucléaires usés. Leurs déterminations, par des techniques radiochimiques ou par spectrométrie de masse, exigent des séparations chimiques sélectives vis à vis des principaux radionucléides responsables de l'activité et des interférents de mesure. Pour le 79Se, émetteur β- de période environ 10 puissance 6 ans, deux techniques : la précipitation par l'iodure de potassium et la séparation sur résines échangeuses d'ions ont été appliquées sur une solution de PF à COGEMA La Hague. Les résultats montrent que seule la méthode par échange d'ions permet d'obtenir des fractions suffisamment décontaminées et avec un rendement important en sélénium. .
The quantification of radionuclides present in waste resulting from the nuclear fuel reprocessing is essential to ensure an optimal management of this waste. This thesis deals with the development of analytical methods for the determination of two long-lived radionuclides: 79Se and 126Sn, in a solution of fission products (FP) exit from nuclear fuel reprocessing. Their determination, by radiochemical method or mass spectrometry, involves selective chemical separations from the others β/γ emitters and from the interfering elements. For 79 Se, a β emitter with a half-life estimated to 10 power 6 years, two techniques , i. E. Precipitation by potassium iodine and separation on ion exchange resins were applied to a solution of FP at COGEMA La Hague. The results showed that only the ion exchange method allows us to obtain a solution sufficiently decontaminated with a significant selenium yield. This separation allows the measurement of the 79Se by electrothermal vaporisation coupled with inductively coupled plasma mass spectrometry. .

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Dujardin, Marie-Christine. "Elaboration d'une structure polymère complexante utilisée dans le cadre de la décontamination mercurique des eaux." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-230.pdf.

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Abstract:

L'objectif de ce travail était de procéder à l'élaboration d'une résine échangeuse d'ions de type styrénique porteuse de fonctions thiol sur le noyau aromatique, afin d'être utilisée dans le cadre de la décontamination mercurique des eaux de rejets industriels. La fonctionnalisation est obtenue soit par la copolymérisation d'un monomère porteur d'un précurseur de la fonction thiol, soit par la modification chimique d'une matrice styrène/dvb. Les précurseurs étudiés sont le thioacétate et le xanthate d'éthyle. Les meilleurs résultats ont été obtenus par modifications chimiques de polymères de types gel ou poreux. Dans ce cas la fonction thioacétate est introduite par réaction de substitution du chlore du poly(4-chloro-3-nitrostyrene) de type gel ou du brome du poly(4-bromo-3-nitrostyrene) de type poreux et ceci par une catalyse à transfert de phases. Quant à la fonction xanthate d'éthyle, celle-ci est introduite sur le site après avoir effectué la réaction de diazotation du poly(4-aminostyrene) lui-même obtenu par la réduction du poly(4-nitrostyrene). Après hydrolyse, nous avons pu mettre en évidence la présence de fonctions thiol par analyse qualitative (irtf) et par analyse chimique, par des dosages acido-basiques, dosage par le disulfure 2,2'-pyridyle/spectroscopie uv et par complexation du mercure/absorption atomique. Cependant, devant les résultats obtenus, nous avons émis l'hypothèse d'une vraisemblable modification de la structure interne du polymère lors des différentes étapes de synthèse. Nous avons établi des cinétiques de dépollution avec les résines synthétisées. En système batch, la présence des résines dans des solutions mercurées (5 ou 10 ppm), en milieu saumure, nous ont permis d'atteindre des concentrations résiduelles en mercure de l'ordre de quelques ppb et parfois même inférieures à 1ppb

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Neji, Mejdi. "Modélisation chimie mécanique et simulation numérique du comportement expansif de résines échangeuses d’ions enrobées dans une matrice cimentaire." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10106/document.

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Les résines échangeuses d’ions (REI) sont communément utilisées dans l’industrie nucléaire pour purifier des effluents contaminés non-stockables. Les REI deviennent ainsi un déchet solide qu’il est possible de conditionner. L’une des méthodes de conditionnement consiste en un enrobage dans une matrice cimentaire. Ce procédé pose un certain nombre de questions quant à la stabilité dimensionnelle de l’enrobé. Le déchet, une fois enrobé, est en effet susceptible d’interagir chimiquement avec la matrice cimentaire ce qui peut, dans certains cas, entrainer son gonflement par le biais de pressions internes. C’est autour de cette problématique que ce travail de thèse a vu le jour avec pour objectif de développer une modélisation physico-chimique multi-échelle du composite afin d’en estimer le comportement mécanique macroscopique. Cette étude s’est exclusivement intéressée aux interactions chimie-mécaniques induites par des REI cationiques pouvant engendrer à long terme un comportement expansif de l’enrobé
Ion exchange resins (IER) are widely used in the nuclear industry to purge non directly storable infected effluents. IER then become a solid waste which could be stored as any classical nuclear waste. One way of conditioning consists in embedding it into a cement paste matrix. This process raises some concerns regarding the cohesiveness of the composite. Once embedded, the IER might indeed interact with the cement paste which would lead, in some cases, to the swelling of the composite. This thesis has been set up to address this potential issue, with the aim to develop a numerical tool able to predict the mechanical behavior of this kind of material. This work only focuses on the long term behavior and more specifically on the potential degradations of the cement paste /IER composite due to cationic IER

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Favre-Reguillon, Alain. "Nouveaux matériaux ionosélectifs : application à l'extraction sélective du césium." Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10036.

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Abstract:

Ce travail, consacre a la synthese et a l'evaluation de materiaux ionoselectifs est divise en trois parties. La premiere partie concerne la mise au point d'une methode generale d'evaluation des materiaux ionoselectifs. La seconde partie decrit les differentes methodes employees pour insolubiliser des macrocycles sur des polymeres hydrophiles. Les poly(urethanes) obtenus, comportant des ethers couronnes formes de 12 a 24 atomes, sont synthetises en quatre etapes a partir de l'allylglycidylether. En fonction de la taille de la cavite, ces polymeres hydrophiles montrent des proprietes complexantes et des selectivites interessantes vis-a-vis des cations des metaux alcalins. Le depot de ces polymeres complexants sur de la silice pour des applications analytiques est presente. La troisieme partie traite de l'amelioration de la selectivite vis-a-vis du cesium des resines echangeuses d'ions resorcinol-formaldehyde. Le controle de la temperature lors de la synthese de ces resines nous a permis d'identifier differents facteurs qui influencent cette selectivite. L'amelioration de la selectivite vis-a-vis du cesium a ete etudiee en utilisant le concept d'empreinte moleculaire. Ces differentes etudes nous ont permis de mettre en evidence l'effet des structures macrocycliques sur la selectivite des resines phenoliques vis-a-vis du cesium. Ces macrocycles peuvent etre formes in situ avec l'utilisation comme catalyseur et comme gabarit d'hydroxyde de cesium ou bien incorpores dans la matrice lors de la synthese

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Antonetti, Pierre. "Etude physico-chimique de la dégradation thermique des résines échangeuses d'ions d'origine nucléaire : recherche des conditions limitant le transfert de pollution, application aux câbles électriques." Aix-Marseille 1, 1999. http://www.theses.fr/1999AIX11012.

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Abstract:

L'interet pour la protection de l'environnement est tel, que parmi les differentes preoccupations, la gestion des dechets (nucleaires ou non) arrive au troisieme rang derriere la pollution de l'eau et celle de l'air. Parmi les dechets nucleaires, on trouve les resines echangeuses d'ions, composes chimiques solides, principalement utilises au cours des operations de demineralisation de l'eau du circuit de refroidissement des reacteurs electronucleaires, ainsi que des piscines de stockage du combustible usage et pour lesquelles il n'existe pas de traitement industriel. L'objectif de l'etude est de determiner les conditions d'un traitement thermique conduisant a la production d'un residu de moindre volume, contenant toute la radioactivite. Pour cela, nous avons principalement travaille sur des resines cationiques de type amberlite irn 77 en presence des deux traceurs chimiques cobalt et cesium responsables de 90 % de l'activite detectee sur ce type de dechet. L'analyse des resultats, issus des experiences menees a cinq temperatures (350\c, 385\c, 400\c, 450\c, 550\c), nous amene a proposer le protocole suivant : le produit a traiter doit etre prealablement essore (une quantite importante d'eau entraine un depart des elements), l'atmosphere ne doit pas contenir d'oxygene et doit etre neutre (nous proposons l'azote), la temperature de traitement est fixee a 350\c avec un temps de sejour de 30 minutes. Ces conditions de traitement, validees sur des lots de resines en presence du radiotraceur 1 3 7cs, permettent de reduire le volume du dechet de 63 % tout en piegeant 99,93 % de l'activite.

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Dissertations / Theses on the topic 'Résines échangeuses d'ions'

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