EAU Dessalement de l'eau de mer
La distillation
Distillateur multiflash
Encyclopædia Universalis France
La distillation est le procédé de dessalement le plus ancien et le plus direct. Sous sa forme primitive (distillation à simple effet en alambic), il s'agit d'un énorme consommateur d'énergie : 1 000 kilowattheures par mètre cube d'eau douce produit. Lorsque l'énergie n'est pas gratuite, il est indispensable de recycler les pertes au condenseur. On obtient ainsi les formes industrielles des appareils « multiple-effet classique » ou multiflash à évaporation adiabatique (fig. 1).
Distillateur à compression de vapeur
Encyclopædia Universalis France
Un deuxième procédé de distillation consiste à récupérer la chaleur de condensation avec un apport d'énergie sous forme mécanique (on obtient le schéma symétrique de celui de la pompe de chaleur). C'est le distillateur à compression de vapeur (fig. 2).
Il faut souligner l'extrême importance des prétraitements et des traitements internes antitartre et anticorrosion, en l'absence desquels les rendements s'effondrent.
Deux techniques de distillation sont principalement employées :
– pour une production de l'ordre de 1 000 mètres cubes par jour et au-dessous, le compresseur de vapeur et le multiflash à nombre d'étages réduit (de 5 à 10) ;
– pour une production supérieure à 5 000 mètres cubes par jour, le multiflash à nombre d'étages élevé (de 12 à 40).
La compression de vapeur exige un apport d'énergie noble (électricité ou vapeur à haute pression) ; par ailleurs, la capacité unitaire est limitée par l'impossibilité de construire des compresseurs de très grandes dimensions qui ne soient des monstres mécaniques d'un entretien délicat. Le rendement de ces appareils reste cependant élevé pour un encombrement et un premier investissement inférieurs à ceux de multiflash de dimensions moyennes. C'est donc le critère de la forme d'énergie disponible (vapeur à basse pression ou énergie noble) et les possibilités d'entretien mécanique (compresseur) qui guideront le choix dans le cas de besoins modestes (inférieurs à 1 000 m3/j).
Pour les très grandes installations, la production d'eau douce est quelquefois couplée avec celle d'énergie électrique (fig. 3), l'usine de dessalement se trouvant intégrée dans une centrale thermique dont les turbines sont privées de leur dernier étage de détente, la vapeur récupérée ainsi à une température déjà très basse (105 0C par exemple) étant injectée dans le distillateur multiflash. Le prix de la vapeur fournie à l'appareillage de distillation est celui du déficit de production d'énergie électrique par la centrale.
La distillation multiflash a le grand avantage de se prêter à l'utilisation des énergies thermiques à bas niveau ; le couplage le plus rentable est celui qui est effectué avec des usines ou des lieux où sont évacuées de grandes quantités de chaleur (usines de production d'acide sulfurique, raffineries, centres d'incinération des ordures urbaines). De même, son emploi est tout indiqué là où il existe des combustibles non commercialisables, comme l'huile de bunker (résidu de l'exploitation des puits de pétrole), ou une énergie thermique naturelle (énergie géothermique).
La pérennité et le haut rendement des distillateurs de tous les types dépendent étroitement de la qualité des matériaux utilisés dans leur fabrication et des prétraitements antitartre et anticorrosion prévus. Les investissements et les coûts d'exploitation y seront liés. Dans ce domaine, les « économies » d'investissement se paieront durement en durée de vie, en frais d'entretien et en rendement.
Distillateur solaire
Encyclopædia Universalis France
Une tentative intéressante a été d'employer l'énergie solaire, énergie rayonnante diffuse et variable. L'usage du multiflash à énergie solaire ou d'autres procédés élaborés n'a conduit qu'à des échecs. Il subsiste de cette tentative[...]
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Écrit par
- Cyrille GOMELLA : ingénieur-conseil, président d'honneur de la Société d'études des techniques de l'urbanisme et de l'environnement
- Bernard LEGUBE : docteur ès sciences, professeur des Universités, directeur du laboratoire de chimie de l'eau et de l'environnement (U.M.R. 6008, C.N.R.S.), École supérieure d'ingénieurs de Poitiers (université de Poitiers)
Classification
Médias
Eau de mer : composition
Encyclopædia Universalis France
Mers fermées : salinité
Encyclopædia Universalis France
Eaux de nappes salées : composition chimique
Encyclopædia Universalis France
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