Modélisation et Simulation d’un Processus de Déminéralisation de Lactosérum par Electrodialyse

Abstract

Ce travail est consacré à la modélisation puis simulation du processus de déminéralisation d’une solution synthétique contenant des ions monovalents et divalents par électrodialyse. Dans une première partie, nous avons, étudié l’applicabilité de la méthodologie de plans d’expériences (MPE) dans le cas de la déminéralisation d’une solution ionique par électrodialyse à partir de données obtenues en mode batch. La méthode de surface de réponse a permis de modéliser le taux de déminéralisation et l’énergie consommée au cours de l’opération de l’électrodialyse de la solution ionique en fonction de certains paramètres opératoires ([Tension], [pH], [Temps]) selon un modèle polynomiale du second degré permettant ainsi de quantifier l’influence de chaque paramètre sur les réponses du système et de révéler les interactions possible entre ces paramètres. Les prédictions données par les modèles ont alors été comparées aux résultats réels obtenus par expérimentation en ces mêmes points ce qui a permis de les valider. Dans la deuxième partie de cette étude, nous avons développé un modèle mathématique décrivant le taux de déminéralisation d’une solution synthétique proche d’une solution réelle de lactosérum. Le modèle obtenu a également été intégré dans une structure de simulation qui permet de prédire l’évolution du taux de déminéralisation des différents constituants lors de la mise en oeuvre de la déminéralisation dans un réacteur d’électrodialyse. Les résultats obtenus sont très satisfaisants, témoignent de la faisabilité et la validité de notre démarche.