Electric power produced from two solutions of unequal salinity by reverse electrodialysis

348-354The present study shows that it is possible to convert the energy of mixing of two solutions of different salinities into electric power by reverse electrodialysis. The laboratory electrodialyzer used was fitted in turn with two different pairs of permselective membranes, AMV-CMV and ARP-CRP. Solutions of ZnSO4  (216/18.8, 201/34.6, 110/40.2 and 127/14.2 g/l) and of NaCI (245/13 and 250/1 g/1) were use in batch recirculation process. Only NaCI solutions (294/1, 295/1 and 150/1 g/1) were used in concentration of solutions, and type of electrode used on the process of conversion. The maximum power obtained is 400 mW/m2

Electric power produced from two solutions of unequal salinity by reverse electrodialysis

348-354The present study shows that it is possible to convert the energy of mixing of two solutions of different salinities into electric power by reverse electrodialysis. The laboratory electrodialyzer used was fitted in turn with two different pairs of permselective membranes, AMV-CMV and ARP-CRP. Solutions of ZnSO4  (216/18.8, 201/34.6, 110/40.2 and 127/14.2 g/l) and of NaCI (245/13 and 250/1 g/1) were use in batch recirculation process. Only NaCI solutions (294/1, 295/1 and 150/1 g/1) were used in concentration of solutions, and type of electrode used on the process of conversion. The maximum power obtained is 400 mW/m2

Cinétique de l’estérification de l’acide oléique par le méthanol dans un réacteur à membranes ioniques

L’estérification relativement rapide de l’acide oléique par un excès de méthanol, catalysée par activation cationique, est obtenue à la température ambiante dans un réacteur original équipé de membranes échangeuses d’ions.L’équation cinétique sans dimension développée à cette occasion s’applique en fait à tous les mécanismes réactionnels ne mettant en jeu que l’activation cationique d’un seul des réactifs.Le modèle a été vérifié avec certains acides inorganique (chlorhydrique, sulfurique) et organiques courants (méthanesulfonique, paratoluènesulfonique), mais pas avec d’autres (acétique, phosphorique) en présence ou non d’une résine échangeuse de cations, dans le compartiment principal, délimité par des membranes échangeuses d’ions

Détermination des nombres d'hydratation du sulfate de zinc en solution aqueuse

Les nombres d’hydratation des ions [math] et Zn2+ ont été déterminés en solution aqueuse pour des concentrations comprises entre 4,59.10— 3 et 1,53 mole/litre. Le nombre de molécules d'eau associées à une mole de sulfate de zinc décroît de façon linéaire en fonction du logarithme de la concentration

Direct production of pure concentrated tartaric acid from its salts by electromembrane processes

355-360A concentrated tartaric acid solution is directly produced from oenological wastes by a double decomposition in electrochemical reactors fitted with ion exchange membranes. In the classical route of production of tartaric acid, a first set of neutralization-separations is used with a view to precipitating calcium tartrate. Then, the acid is produced by metathesis with an aqueous solution of sulfuric acid. The final solution obtained is generally a diluted mixture of tartaric and sulfuric acids which must be separated. In the first step of the process described here, the wasted tartaric salts are treated with a base, in such a way that a soluble neutral salt is formed in an aqueous solution. Then, the solution is fed into an electromembrane reactor where the metathesis of the neutral salt gives tartaric acid, and the corresponding salt or the neutralizing base according to the type of reaction used. In the case of an electrometathesis reactor, the reaction involved can be written as:     Potassium tartrate + sulfuric ucid → tartaric acid+ potassium sulfate     In the case of an electrohydrolysis reactor, the reaction is:     Potassium tartrate + water → tartaric acid + potassium hydroxide    In each case, the use of an electromembrane reactor allows one to obtain a pure solution of each of the products, tartaric acid, potassium sulfate or potassium hydroxide.    For each kind of stack assembly involved, the influence of the DC voltage applied to the outer electrodes, the concentration of the feeding solutions to each of the four cells and the velocity of the four streams have been studied. The results obtained allow the process to be modelised. According to the operating conditions. a more or less concentrated tartaric acid solution is produced in the concentrating cells

Procédé électromembranaire innovant pour obtenir acide tartrique et solution alcaline à partir de tartrates récupérés

To produce chemical compounds, actually the normal route is to mixt the reactants in a vessel, the reactor, and then to separate the products issued from the chemical reaction by traditional unit operations. On the contrary, this work shows that if one uses permselective membranes associated with an electric field, as driving force, only part of the reactants making the needed product are introduced into the reacting volume. As a consequence, the formation of the co-products in the reacting volume is avoided, and the separation of the mixture of product and co-product is not necessary. On this basis, the metathesis of wasted tartrates, coming from the chemical washing of wine making tanks, into a concentrated tartaric acid solution and an alkaline solution was conducted in an electromenbrane reactor fitted with 5 compartments. / Pour obtenir un composé déterminé, l'industrie des produits chimiques a comme habitude de mélanger les réactifs dans un réacteur puis de séparer les produits issus de la réaction par des opérations unitaires traditionnelles. A contrario, en utilisant judicieusement des membranes semi-perméables en conjonction avec un champ électrique comme force motrice de transfert, il est possible de n'introduire dans le milieu réactionnel que les seules entités qui constituent le produit final souhaité : on s'affranchit ainsi d'une part de la formation des co-produits fatals dans le milieu réactionnel, et d'autre part de l'obligation d'effectuer une séparation après la réaction chimique. C'est ainsi que la métathèse en acide tartrique et en une solution alcaline des tartrates récupérés par lessivage chimique des cuves de vinification a été effectuée avec un réacteur électromembranaire à 5 compartiments

An electro-membrane process for dibromopropanol epoxidation

168-172In this paper, an electro-membrane process has been described which allows to perform cyclodehydrohalogenation of dibromopropanols into epibromhydrin at room temperature. Epoxidation occurs in the stack fitted with ion exchange membranes when a constant direct current is applied on end electrodes. Hydroxyl ions are continuously fed into the reacting cell as bromide ions arelextracted, and it is not necessary with such a membrane reactor, to use a down-stream purification of the epibromhydrin produced. The mass yield in the, reacting cell was 70 ± 5%, due to diffusion of reactants and/or products through the membranes used.</span

Modélisation des flux volumiques dans un électrodialyseur en fonction de forces généralisées mesurables, selon les conditions électro-hydrodynamiques : application aux solutions de sulfate zinc

Lors de l'électrodialyse de solutions aqueuses dans un empilement parfait, les transferts de matière peuvent être modélises dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles. Pour des conditions isothermes, les forces qui agissent effectivement sur les ions du soluté, supposé totalement ionisé, et les molécules du solvant, peuvent être exprimées en fonction de grandeurs physisques et physico-chimiques mesurables. D'une façon générale, l’expression des flux volumiques est de la forme :[math]Les 5 coefficients de proportionnalité kg proviennent de la combinaison des coefficients phénoménologiques reliés à la différence du potentiel électrique appliqué, aux gradients des pressions hydrostatique et osmotique, de concentration du soluté et de pH entre les compartiments de concentration et de dilution. Le facteur correctif ⵁB dépend de la densité du courant électrique, lui même fonction des conditions électro-hydrodynamiques de l’électrodialyseur.A partir d’une trentaine de mesures ces 6 coefficients ont été calculés dans le cas de solutions aqueuses de sulfate de zinc, ainsi que la contribution de chaque force agissante au flux volumique total

Transferts électrodynamiques et hydrodynamiques en électrodialyse

Après le rappel du principe de l'électrodialyse, les membranes ioniques permsélectives, triant les ions selon le signe de !eur charge, sont décrites. Le nombre de transport d'un ion dans la membrane qui lui est perméable est beaucoup plus élevé que dans la solution, d'où l'apparition d'une polarisation de concentration qui entraîne elle-même une limite de la densité de courant. Cette intensité limite dépend du régime hydrodynamique de la cellule, et la théorie permet de préciser le couplage entre les transferts électrodynamiques et les transferts par diffusion et convection. On en déduit les conséquences sur la technologie et les performances des appareils, ainsi que sur les domaines d'application de l'électrodialyse