Utilisation des eaux salines: compte rendu de ... - unesdoc - Unesco
Utilisation des eaux salines: compte rendu de ... - unesdoc - Unesco
Utilisation des eaux salines: compte rendu de ... - unesdoc - Unesco
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
par le découpage en tranches et par la fusion <strong><strong>de</strong>s</strong> cylindres<br />
<strong>de</strong> glace.<br />
Whitman [303] a étudié la migration <strong><strong>de</strong>s</strong> poches <strong>de</strong><br />
saumure le long d’un cylindre vertical soli<strong>de</strong> fermé <strong>de</strong><br />
glace d’eau <strong>de</strong> mer. Selon lui, étant donné que la solu-<br />
bilité varie avec la température, une élévation pro-<br />
gressive <strong><strong>de</strong>s</strong> températures le long du cylindre ferait<br />
migrer les poches <strong>de</strong> saumure vers l’extrémité la plus<br />
chau<strong>de</strong> du cylindre. Pour vérifier cette hypothèse, il<br />
plaça un cylindre vertical <strong>de</strong> glace dans <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> mer<br />
;i la température <strong>de</strong> - 17’80, tandis que l’extrémité<br />
supérieure du cylindre se trouvait dans l’air à <strong><strong>de</strong>s</strong> tem-<br />
pératures immédiatement inférieures à OO. Au bout<br />
<strong>de</strong> cinq heures et <strong>de</strong>mie d’exposition à ces températures,<br />
le cylindre <strong>de</strong> glace fut découpé en cinq tronçons par<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> sections horizontales ; chaque tronçon fut fondu<br />
et analysé. On constata alors que la partie inférieure<br />
avait 2’92 yo <strong>de</strong> NaCl, tandis que la partie supérieure<br />
en contenait 3’88 %. Un <strong>de</strong>uxième cylindre fut placé<br />
dans <strong>de</strong> l’eau à - 3’90, la partie supérieure étant<br />
exposée à <strong>de</strong> l’air à - 250. Au bout <strong>de</strong> six heures<br />
d’exposition, l’analyse <strong><strong>de</strong>s</strong> cinq sections montra que<br />
la partie supérieure n’avait que 1’86 yo <strong>de</strong> NaCl.<br />
D’autres expériences effectuées avec <strong><strong>de</strong>s</strong> cylindres d’une<br />
température inférieure à la température eutectique<br />
n’ont fait apparaître aucune modification <strong>de</strong> la salinité.<br />
Whitman a soutenu que ces expériences montraient<br />
comment les icebergs formés dans l’eau salée se puri-<br />
fient progressivement sous l’effet <strong><strong>de</strong>s</strong> variations <strong>de</strong> la<br />
température atmosphérique. L’application <strong>de</strong> ce pro-<br />
cédé pour purifier l’eau <strong>de</strong> mer n’a été proposée que<br />
récemment par Goering [77], travaillant pour le Minis-<br />
tère <strong>de</strong> l’intérieur <strong><strong>de</strong>s</strong> Etats-Unis. Cet auteur appelle ce<br />
procédé > (zone-freezing) et<br />
le compare au procédé <strong>de</strong> raffinage par zones que l’on<br />
emploie actuellement pour purifier les métaux à point<br />
<strong>de</strong> fusion élevé. I1 ressort <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>compte</strong>s <strong>rendu</strong>s préli-<br />
minaires <strong>de</strong> ces expériences qu’un seul passage d’une<br />
zone à - 22’80, à une vitesse d’environ 6’35 cm à<br />
l’heure, le long d’un cylindre <strong>de</strong> glace contenant 3 yo<br />
<strong>de</strong> NaCl, se traduit par l’élimination <strong>de</strong> près <strong>de</strong> 70 yo<br />
du sel.<br />
Plusieurs expérimentateurs ont fait porter leurs<br />
efforts sur la séparation <strong><strong>de</strong>s</strong> cristaux <strong>de</strong> glace et <strong>de</strong> la<br />
saumure par centrifugation. Steinbach [275] expose<br />
les résultats d’expériences qui ont consisté à congeler<br />
<strong>de</strong> la glace dans <strong><strong>de</strong>s</strong> cylindres creux, que l’on a fait<br />
ensuite tourner autour <strong>de</strong> leur axe principal ; la concen-<br />
tration en sel a ainsi été réduite à environ 7 yo <strong>de</strong> sa<br />
valeur initiale. Vacino [293] a obtenu <strong>de</strong> petits groupes<br />
<strong>de</strong> cristaux <strong>de</strong> glace en mettant <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> mer en<br />
contact avec la paroi extérieure d’un tube dans lequel<br />
circulait <strong>de</strong> la saumure réfrigérée. Un anneau, auquel<br />
était imprimé un mouvement <strong>de</strong> va-et-vient, râclait<br />
l’extérieur du tube pour en détacher les cristaux. Le<br />
7<br />
L’utilisation <strong>de</strong> l’eon <strong>de</strong>, nier<br />
slush résiduel était recueilli dans un cylindre vertical,<br />
égoutté et séché par centrifugation. I1 était ensuite<br />
placé dans un manchon vertical isolant, où on le laissait<br />
fondre. Le <strong>de</strong>gré <strong>de</strong> salinité <strong>de</strong> l’eau recueillie variait<br />
à mesure que la fusion progressait ; on mesurait donc<br />
constamment la salinité, et le liqui<strong>de</strong> effluent était<br />
renvoyé dans la cuve <strong>de</strong> congélation lorsque la salinité<br />
s’élevait au-<strong><strong>de</strong>s</strong>sus <strong>de</strong> 800 p.p.m. Ce procédé a permis<br />
<strong>de</strong> transformer en eau potable 20 % environ <strong>de</strong> l’eau<br />
<strong>de</strong> mer. Curran [131] a construit une petite machine<br />
combinant la cuve <strong>de</strong> congélation et la centrifugeuse.<br />
En appliquant les résultats <strong>de</strong> ses expériences à l’échelle<br />
<strong>de</strong> gran<strong><strong>de</strong>s</strong> installations, il a calculé que les besoins<br />
en énergie seraient <strong>de</strong> 27’8 kWh par mètre cube.<br />
Une troisième métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> séparation <strong>de</strong> la glace et<br />
<strong>de</strong> la saumure consiste à appliquer la pression. Moulton<br />
et Hendrickson [77] signalent que <strong><strong>de</strong>s</strong> pressions <strong>de</strong><br />
0,47 à 0’85 atmosphères réduisent la salinité à 500 p.p.m.,<br />
ce qui permet <strong>de</strong> récupérer 90 yo <strong>de</strong> la glace gui se<br />
trouvait primitivement dans le slush. Des expériences<br />
se poursuivent en vue <strong>de</strong> mettre au point une machine<br />
à compression adaptable à un cycle continu d’opérations.<br />
On a rarement essayé jusqu’ici d’appliquer l’effet<br />
réfrigérant au processus <strong>de</strong> congélation en vue <strong>de</strong><br />
récupérer <strong>de</strong> l’eau. Zarchin [264, 3071 a proposé d’appliquer<br />
ce principe en comprimant la vapeur d’eau <strong>de</strong> la<br />
cuve <strong>de</strong> congélation et en envoyant cette vapeur à la<br />
cuve <strong>de</strong> fusion. Ellis [141] a proposé un système <strong>de</strong><br />
réfrigération dans lequel l’évaporateur se trouverait<br />
dans la cuve <strong>de</strong> congélation et le con<strong>de</strong>nseur dans la<br />
cuve <strong>de</strong> fusion. Jusqu’ici, la plupart <strong><strong>de</strong>s</strong> expériences<br />
ont porté sur le problème <strong>de</strong> la séparation <strong>de</strong> la saumure<br />
et <strong>de</strong> la glace, et l’on a laissé <strong>de</strong> côté cette question <strong>de</strong><br />
l’utilisation <strong>de</strong> la chaleur <strong>de</strong> récupération.<br />
Moulton et Hendrickson [77] ont fait une série<br />
d’essais <strong>de</strong> machines commerciales à fabriquer <strong>de</strong> la<br />
glace, notamment <strong>de</strong> machines à fabriquer <strong>de</strong> la glace<br />
en bacs (can-ice), <strong>de</strong> la glace en flocons (puke-ice), <strong>de</strong><br />
la glace en slush (slush-ice), <strong>de</strong> la glace en tube (tubeice),<br />
et <strong>de</strong> la crème glacée (ice creum). A partir <strong>de</strong> l’eau<br />
<strong>de</strong> mer, c’est avec <strong><strong>de</strong>s</strong> machines à faire <strong>de</strong> la glace en<br />
tube et <strong>de</strong> la glace en flocons que l’on a obtenu les meilleurs<br />
résultats. I1 a été établi que le ren<strong>de</strong>ment <strong>de</strong> ces<br />
machines est beaucoup moins bon lorsqu’on les alimente<br />
avec <strong>de</strong> l’eau <strong>de</strong> mer, au lieu d’eau douce,<br />
L’intérêt <strong>de</strong> la congélation comme procédé <strong>de</strong> séparation<br />
- faible chaleur latente <strong>de</strong> fusion et faible volume<br />
spécifique <strong>de</strong> la glace par rapport à la vapeur - semble<br />
justifier <strong><strong>de</strong>s</strong> recherches beaucoup plus poussées. L’évaluation<br />
<strong><strong>de</strong>s</strong> frais d’installation et <strong>de</strong> fonctionnement<br />
<strong>de</strong>meure très incertaine; mais il est probable que le<br />
prix <strong>de</strong> revient serait à peu près le même que si l’on a<br />
recours à la compression <strong>de</strong> la vapeur, qui est actuellement<br />
le plus efficace <strong><strong>de</strong>s</strong> procédés commerciaux <strong>de</strong><br />
déminéralisation <strong>de</strong> l’eau,<br />
93