Etude thermodynamique des équilibres liquide-liquide de systèmes {eau-amine} présentant un domaine de miscibilité partielle.

AfficheLa lutte contre le réchauffement climatique est l'un des enjeux majeurs du XXIème siècle. La réduction des émissions de gaz à effet de serre, comme le dioxyde de carbone, est une décision inscrite dans le protocole de Kyoto et adoptée par la majorité des pays industrialisés. Les travaux de recherche du laboratoire dans cette thématique environnementale, concernent le captage du dioxyde de carbone dans les effluents industriels. Les procédés visés sont basés sur la dissolution du gaz dans des solutions basiques absorbantes. Les travaux présentés prolongent les études réalisées au sein du laboratoire sur les enthalpies de dissolution du CO2 dans des solutions aqueuses d'amine [1,2,3], et s'inscrivent dans le cadre du projet ACACIA dirigé conjointement par IFP Energies nouvelles et Rhodia. L'objectif est la description macroscopique des systèmes {amines-eau-CO2} pour la corrélation et la prévision des grandeurs thermodynamiques nécessaires à l'étude des équilibres de phases et des mécanismes de dissolution. Les études reposent sur le développement de modèles théoriques ajustés à l'aide de données expérimentales obtenues au laboratoire. Ce travail traite plus particulièrement de la caractérisation de l'absorbant, représenté par le système binaire {amine-eau} [4]. L'étude porte sur des amines présentant une miscibilité partielle avec l'eau. Les équilibres liquide-liquide (ELL) de ces systèmes ont été analysés expérimentalement en fonction de la composition et de la température. Les températures d'équilibre liquide-liquide ont été ainsi déterminées par une technique calorimétrique utilisant un MicroDSC III (Setaram). Une cellule d'équilibre de phase SPM20 (Thar Technologies) a été utilisée en complément de la technique précédente. Deux modèles d'énergie de Gibbs d'excès, UNIQUAC et NRTL, ont utilisés pour décrire les ELL. Les deux systèmes présentés sont la N-méthylpipéridine-eau} et {2-méthylpipéridine-eau}. Ces deux amines présentent des températures critiques de solution (LCST) de 317 et 363 K respectivement [5]. Les modèles d'énergie de Gibbs d'excès (UNIQUAC-NRTL) ont été optimisés sur les données ELL