Brevet FR3045591A1 (20170623)
REVENDICATIONS1. Procédé de traitement d'un effluent aqueux comprenant les étapes de : (a) Extraction liquide- liquide, par mise en contact de l'effluent aqueux avec une membrane liquide hydrophobe non miscible à l'eau, permettant le transfert d'ions de la phase aqueuse vers la phase liquide hydrophobe, (b) Séparation de l'effluent aqueux et de la membrane liquide hydrophobe issus de l'étape (a), (c) Mise en contact de l'effluent issu de l'étape (a) avec une membrane solide hydrophobe, afin d'éliminer la membrane liquide hydrophobe résiduelle dans ledit effluent par coalescence sur ladite membrane solide hydrophobe.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 où la membrane liquide hydrophobe comprend au moins un composé choisi parmi la catégorie des tensioactifs anioniques et/ou des tensioactifs cationiques, et/ou des calixarénes, préférentiellement les calix[4]arènes, et/ou des éthers couronnes, préférentiellement les 18-6 éthers couronnes, ou 12-4 éthers couronne ou 15-5 éthers couronne, et/ou des dithizones.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 2 où les tensioactifs anioniques sont choisis parmi les sels de carboxylates, alkyl benzoates, carboxiimidates, alkoxydes ou dialkoxydes, alkylsulfates, alkylsulfonates, éther sulfonates, sulfonylimides, phosphine oxides, phosphinates, alkyl borates.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 3 où les tensioactifs cationiques sont choisis parmi les sels d'alkylsulfonium, alkylarnmonium, alkylphosphonium, alkylimidazolium, alkyloxazaborolidiniurn, alkyloxazolidinium.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 4 où l'étape (b) de séparation est une étape de décantation. - 33 - 3045591\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 5 où la membrane solide hydrophobe comprend un matériau choisi parmi les polypropylènes, les polyéthylènes, les fluorures de polyvinylidène, les polytétrafluoroéthylènes, les polyacrylonitriles, les polyoléfines, les chlorures de polyvinyle, les polyéthylène-téréphtalates, les 5 copolymères de polyoléfines, les polyéthercétones.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconques des revendications l à 6, où la membrane solide hydrophobe est constituée de fibres creuses poreuses. 10\n<CLM>\1\tProcédé de traitement selon l'une quelconques des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que : l'étape d'extraction liquide-liquide (a) et de séparation (b) sont réalisées dans une première enceinte de traitement, l'effluent aqueux et la membrane liquide hydrophobe sont extraits 15 séparément hors de la première enceinte de traitement à l'issue des étapes (a) et (b), la mise en contact de l'effluent aqueux issu de l'étape (a) avec une membrane solide hydrophobe, intervient après d'évacuation de dudit effluent aqueux hors de la première enceinte de traitement. 20\n<CLM>\1\tProcédé de traitement selon l'une quelconques des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que : - l'étape d'extraction liquide-liquide (a) et de séparation (b) sont réalisées dans une première enceinte de traitement, 25 - l'effluent aqueux traité et la membrane liquide hydrophobe sont extraits séparément hors de la première enceinte de traitement à l'issue des étapes (a) et (b), - la mise en contact de l'effluent aqueux issu de l'étape (a) avec une membrane solide hydrophobe, intervient avant l'évacuation de dudit effluent aqueux hors 30 de la première enceinte de traitement.\n<CLM>\1\tProcédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'étape de mise en contact de l'effluent aqueux issu de l'étape (a) avec - 34 - 3045591 la membrane solide hydrophobe s'effectue dans un contacteur de forme sensiblement cylindrique, pourvu d'un canal central et d'une membrane solide hydrophobe constituée de fibres poreuses et creuses longitudinales, et en ce que la membrane liquide hydrophobe résiduelle migre radialement jusqu'à l'intérieur 5 des fibres.\n<CLM>\1\tProcédé de traitement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 comprenant en outre une étape (e) de mise en contact de la membrane liquide hydrophobe issue de l'étape (a) avec une membrane solide hydrophile, afin 10 d'éliminer l'effluent résiduel dans la membrane liquide, par coalescence sur ladite membrane solide hydrophile.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11 où la membrane solide hydrophile comprend un matériau choisi parmi les polysulfones, les polyfluorure de vinylidène, les 15 polyvinylpyrolidones, l'acétate de cellulose, les polyéther sulfones, optionnellement modifiés ou additivés, les céramiques.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1 comprenant en outre une étape de régénération (d) de la membrane liquide hydrophobe issue de l'étape (a). 20\n<CLM>\1\tProcédé de traitement selon la revendication 13, caractérisé en ce que : la membrane liquide hydrophobe extraite de la première enceinte de traitement est admise dans une seconde enceinte de régénération où elle est mise en contact avec de l'eau, 25 la membrane liquide hydrophobe régénérée et l'eau sont séparées et évacuées hors de la seconde enceinte, la membrane liquide hydrophobe régénérée est mise en contact avec une membrane solide hydrophile après évacuation hors de la seconde enceinte. 30\n<CLM>\1\tProcédé de traitement selon l'une quelconques des revendications 1 à 14, dans lequel la membrane liquide hydrophobe issue de l'étape de coalescence est réutilisée dans l'étape (a) du procédé de traitement. - 35 - 3045591\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une des revendications 1 à 15 dans lequel le traitement est un traitement de dessalement de l'eau, en particulier dessalement d'eau de mer. 5\n<CLM>\1\tProcédé de dessalement selon la revendication 16, dans lequel la régénération de la membrane liquide hydrophobe s'effectue entre 70 et 90°C, préférentiellement aux alentours de 80°C.\n<CLM>\1\tProcédé de dessalement selon l'une quelconques des revendications 16 à 17, dans 10 lequel le différentiel de pression au cours de l'étape (c) de mise en contact avec une membrane solide hydrophobe, est compris entre 1 et 5 bars.\n<CLM>\1\tModule de dessalement par mise en contact d'un effluent aqueux avec une membrane liquide hydrophobe pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des 15 revendications 16 à 18, le module comportant au moins une enceinte de dessalement (10), des moyens d'admission (11) et d'évacuation (13) de l'effluent, respectivement, dans et hors de ladite enceinte, des moyens d'admission (14) et d'évacuation (12) de la membrane liquide hydrophobe, respectivement, dans et hors de ladite enceinte, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un 20 premier coalesceur (40a) en communication de fluide avec ladite enceinte au moyen d'un premier piquage d'entrée (45) dans le coalesceur pratiqué sur le moyen d'évacuation de l'effluent hors de ladite enceinte, afin d'éliminer les traces de membrane liquide hydrophobe présente de manière résiduelle dans l'effluent aqueux. 25\n<CLM>\1\tModule de dessalement selon la revendication 19, ctractérisé en ce que le coalesceur (40a) est en communication de fluide au moyen d'un second (41) et troisième (43) piquages de sortie, avec respectivement les moyens d'admission et d'évacuation de la membrane liquide hydrophobe, dans et hors de ladite enceinte. 30\n<CLM>\1\tModule de dessalement selon les revendications 19 ou 20, caractérisé en ce que la membrane liquide hydrophobe comprend au moins un composé choisi parmi la catégorie des tensioactifs anioniques et/ou des tensioactifs cationiques, et/ou des - 36 - 3045591 calixarènes, préférentiellement les calix[4]arènes, et/ou des éthers couronnes, préférentiellement les 18-6 éthers couronnes, ou 12-4 éthers couronne ou 15-5 éthers couronne, et/ou des dithizones. 5\n<CLM>\1\tModule de dessalement selon les revendications 19 à 21, caractérisé en ce que les tensioactifs anioniques sont choisis parmi les sels de carboxylates, alkyl benzoates, carboxiimidates, alkoxydes ou dialkoxydes, alkylsulfates, alkylsulfonates, éther sulfonates, sulfonylimides, phosphine oxides, phosphinates, alkyl borates. 10\n<CLM>\1\tModule de dessalement selon les revendications 19 à 22, caractérisé en ce que les tensioactifs cationiques sont choisis parmi les sels d'alkylsulfonium, alkylamtnonium, alkylphosphonium, alkylimidazolium, alkyloxazaborolidinium, alkyloxazolidinium. 15\n<CLM>\1\tModule de dessalement selon l'une quelconque des revendications 19 à 23, caractérisé en ce que le premier coalesceur est un contacteur (40a) de forme sensiblement cylindrique, pourvu d'un canal central (402) et d'une membrane solide hydrophobe constituée de fibres poreuses et creuses (403) longitudinales. 20\n<CLM>\1\tModule de dessalement selon la revendication 24, caractérisé en ce que les matériaux constituant la membrane solide hydrophobe sont choisis dans la liste définie par les polypropylènes, les polyéthylènes, les fluorures de polyvinylidène, les polytétrafluoroéthylènes, les polyacrylonitriles, les polyoléfines, les chlorures 25 de polyvinyle, les polyéthylène-téréphtalates, les copolymères de polyoléfines, les polyétheréthercétones, ainsi que les céramiques.\n<CLM>\1\tModule de dessalement selon l'une quelconque des revendications 19 à 25, caractérisé en ce que l'enceinte de dessalement comprend une colonne 30 d'extraction liquide / liquide. - 37 - 3045591\n<CLM>\1\tModule de dessalement selon l'une quelconque des revendications 19 à 25 caractérisé en ce que l'enceinte de dessalement comprend un mélangeur/décanteur. 5\n<CLM>\1\tModule de dessalement selon l'une quelconque des revendications 19 à 25 caractérisé en ce que l'enceinte de dessalement (10,\n<CLM>\1\tet le coalesceur forment une seule et même unité constituée d'un contacteur à membranes.\n<CLM>\1\tModule de dessalement selon l'une quelconque des revendications 19 à 28 10 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second coalesceur (40b) en communication de fluide avec l'enceinte de dessalement du premier module (10) au moyen d'un premier piquage d'entrée dans le coalesceur pratiqué sur le moyen d'évacuation de la membrane liquide hydrophobe hors de ladite enceinte, afin d'éliminer les traces d'effluent aqueux présentes de manière résiduelle dans la 15 membrane liquide hydrophobe.\n<CLM>\1\tModule de dessalement selon la revendication 29, caractérisé en ce que le second coalesceur (40b) est en communication de fluide au moyen d'un second et troisième piquages de sortie, avec respectivement les moyens d'admission de 20 l'effluent aqueux dans l'enceinte du premier module (10). 31 Module de dessalement selon l'une quelconque des revendications 29 ou 30, caractérisé en ce que le second coalesceur est un contacteur (40b) de forme sensiblement cylindrique, pourvu d'un canal central (402) et d'une membrane 25 solide hydrophile constituée de fibres poreuses et creuses (403) longitudinales.\n<CLM>\1\tModule de dessalement selon la revendication 24, caractérisé en ce que les matériaux constituant la membrane solide hydrophile sont choisis dans la liste définie par les polysulfortes, les polyfluorure de vinylidène, les 30 polyvinylpyrolidones, l'acétate de cellulose, les polyéther sulfones, optionnellement modifiés ou additivés, les céramiques. - 38 - 3045591\n<CLM>\1\tInstallation de dessalement d'un effluent aqueux, en particulier de l'eau de mer, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier module de dessalement conforme à l'une quelconque des revendications 19 à\n<CLM>\1\t5\n<CLM>\1\tInstallation de dessalement selon la revendication 33, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un second module de régénération (20) de la membrane liquide hydrophobe, les moyens d'admission (14) de la membrane liquide hydrophobe dans le premier module de dessalement de l'effluent aqueux (10) étant en communication de fluide avec les moyens d'évacuation (24) de la 10 membrane liquide hydrophobe hors du second module de régénération de la membrane liquide hydrophobe, tandis que les moyens d'admission (21) de la membrane liquide hydrophobe dans le second module de régénération sont en communication de fluide avec les moyens d'évacuation (12) de la membrane liquide hydrophobe hors du premier module de dessalement. 15\n<CLM>\1\tInstallation de dessalement selon la revendication 34, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un troisième coalesceur (40a') en communication de fluide avec l'enceinte de régénération du second module (20) au moyen d'un premier piquage d'entrée dans le coalesceur pratiqué sur le moyen d'évacuation de la 20 saumure hors de ladite enceinte, afin d'éliminer les traces de membrane liquide hydrophobe présentes de manière résiduelle dans la saumure.\n<CLM>\1\tModule de dessalement par mise en contact d'un effluent aqueux avec une membrane liquide hydrophobe pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des 25 revendications 16 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend un coalesceur de dessalement (40) doté d'un contacteur de forme sensiblement cylindrique, pourvu d'un canal central et d'une membrane solide hydrophobe constituée de fibres poreuses et creuses longitudinales, de moyens d'admission (45) dans le canal central d'un mélange composé de l'effluent aqueux et d'une membrane liquide 30 hydrophobe, de moyens d'évacuation (42) de l'effluent dessalé hors du canal central, de moyens d'admission (41) et d'évacuation (42) connectés à une première boucle (44',\n<CLM>\1\tde recirculation de membrane liquide hydrophobe à l'intérieur des fibres longitudinales. - 39 - 3045591\n<CLM>\1\tInstallation de dessalement d'un effluent aqueux, en particulier de l'eau de mer, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier module de dessalement conforme la revendication\n<CLM>\1\t38. Installation de dessalement selon la revendication 37, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un second module de régénération de la membrane liquide hydrophobe, ledit second module comprenant un coalesceur de régénération (50) doté d'un contacteur de forme sensiblement cylindrique, pourvu d'un canal 10 central et d'une membrane solide hydrophobe constituée de fibres poreuses et creuses longitudinales, de moyens d'admission (55) dans le canal central d' mélange composé d'eau douce issue d'un point d'eau (60) et de membrane liquide hydrophobe issue de la première boucle de recirculation (44', 49), de moyens d'évacuation (52) de la saumure hors du canal central, de moyens 15 d'admission (51) et d'évacuation (52) connectés à une seconde boucle (54,\n<CLM>\1\tde recirculation de membrane liquide hydrophobe à l'intérieur des fibres longitudinales du contacteur.