Etude des équilibres entre phases et de la cinétique de précipitation des phosphates de calcium dans les conditons de l'opération d'épuration des jus de canne

Abstract

Les objectifs de ce travail de thèse sont multiples. Tout d’abord, les équilibres entre phases des systèmes ternaires limitant le système quaternaire Saccharose-Acide phosphorique-Hydroxyde de calcium-Eau ont été étudiés. Ensuite, l’étude cinétique des principaux produits a été réalisée pour définir les différentes phases qui se manifestent avant d’atteindre l’équilibre. Enfin, la dernière partie traite l’exploitation des résultats obtenus des systèmes ternaires pour établir une coupe isoplètique du système quaternaire. L’originalité de l’étude se situe à plusieurs niveaux. Tout d’abord, le système réactionnel de l’opération d’épuration du jus de canne ou de betterave a été étudié par l’application des diagrammes des équilibres entre phases qui a été complétée par une étude cinétique. L’étude des équilibres solide-liquide des systèmes ternaires : H2O-Ca(OH)2-C12H22O11 et H2O-H3PO4-Ca(OH)2, a permis de définir la nature des différents précipités qui se forment, ainsi que, leurs domaines de stabilité en fonction de la température et de la composition. L’étude du système binaire H2O-C12H22O11 entre -10°C et 90°C et le système ternaire H2O-H3PO4-C12H22O11 à 15, 30 et 60°C a permis de mettre en évidence l’effet de la température et l’acidité sur le saccharose. Ensuite, l’étude cinétique de la précipitation a permis de mettre en évidence les étapes la précipitation des phosphates de calcium qui se manifestent pour différents mélanges du diagramme des équilibres entre phases solide-liquide du système quasi-ternaire Ca (OH)2-H3PO4-H2O à 30°C. Enfin, et sur la base des résultats des trois systèmes ternaires obtenus, la coupe isoplétique U=5 (5% en H3PO4) à 30°C a été déterminée expérimentalement.