Les conditions d’optimisation du taux de récupération de l’huile de coing

Résumé du document

Le coing est un arbre cultivé comme plante médicinale et alimentaire. Les fruits ont été utilisés pour le traitement de la dysenterie et les feuilles sont utilisées comme sédatif. L'application de l'extraction par fluide supercritique (SFE) assistée par celui avec ultra-sons d'extraction (EAU) est largement étudiée dans l'extraction d'huile à partir de matières végétales.
En comparaison aux solvants techniques, le SFE a plusieurs avantages comme la sécurité environnementale, la capacité d'extraire dans des conditions sensibles. Ce dernier exige également moins de solvant organique et a une courte durée d'extraction.
L'objectif de ce TP est d'étudier les conditions d'optimisation du taux de récupération de l'huile de coing, d'analyser et de faire une comparaison entre les différentes matrices d'expérience élaborées dans cet article en se servant d'un logiciel de modélisation mathématique.

Extraits

[...] En visualisant cette matrice, nous avons remarqué que l'alternance de signes de chaque facteur n'est pas respectée, nous avons donc trié l'ordre des expériences pour avoir celui recherché Matrices d'expériences 1 Master GSI MPT 2012-2013 Matrice d'expériences en variables codées Expérience X1 + + + + + + + + + + + + + + + + X2 + + + + + + + + + + + + + + + + X3 + + + + + + + + + + + + + + + + X4 + + + + + + + + + + + + + + + + X5 + + + + + + + + + + + + + + + + Y Expérience Matrice d'expériences en variables naturelles X X X X X Y Master GSI MPT 2012- Calcul des effets Les valeurs des effets sont obtenues par les formules suivantes : b0 b1 b2 b -0,650 -0,205 b4 b5 b12 b13 Effets 2,077 b b15 -0,142 b23 -0,195 b -0,266 b25 b34 b35 b45 -0,261 -0,256 -0,443 - Valeurs d'ajustement R2 et Q2 Les valeurs de réajustement R2 et Q2 permettent de préjuger l'état du système mathématique, dans notre cas ces valeurs sont présentées dans la figure ci-dessous : Les valeurs respectives de Q2 et R2 sont 0,827 et 0,956 et puisque Q2 modèle mathématique est bon et R donc le 3 Master GSI MPT 2012- Diagramme des résidus Le diagramme des résidus permet prévoir les expériences qui altèrent le modèle mathématique et pour améliorer l'ajustement, on peut exclure quelques expériences. Dans notre cas, le diagramme ci-dessous, montre que le modèle mathématique peut être réformé en éliminant l'expérience 32. Puisque les valeurs de Q2 et R2 sont convenables, nous avons conservés toutes les expériences Interprétations On comparant ces valeurs avec celle de qui est égale à on remarque que les effets principaux importants sont b1 et b4 et que l'effet d'interaction important est b14. [...]

[...] Donc on ne garde que X1 et X4 et on met les autres facteurs à 0. Le tableau ci-dessous présente les variables naturelles associées aux différents facteurs retenus pour l'analyse. Facteur Pression (bar) Temps d'extraction dynamique (min) Notation X1 X4 -α - Niveau + +α La matrice composite centrée présente 3 blocs : Bloc 1 : plan factoriel complet de 2k expériences avec k = 2 donc NF = 4 Bloc 2 : matrice en étoile avec = 1.44 et NE = 4 Bloc 3 : matrice au centre du domaine avec NC = 5 Etant donné que l'ordre des expériences n'est pas respecté, nous avons donc les trié a fin d'avoir l'ordre approprié. [...]

[...] Ces résultats sont similaires à ceux trouvés dans l'article scientifique (Fig.1). X X Master GSI MPT 2012-2013 On peut conclure donc que la pression et la température d'extraction dynamique sont les facteurs importants. La fixation de chaque facteur est comme suit : b1 = 5,526 ; la réponse augmente de 2 lorsque X1 passe du niveau au niveau donc on fixe X1 = = 345 bar) b2 = -0,650 ; la réponse diminue de 2 lorsque X2 passe du niveau au niveau donc on fixe X2 = - 1 = 35 b3 = - 0.205 ; la réponse diminue de 2 lorsque X3 passe du niveau au niveau donc on fixe X3 = - 1 = 10 min) b4 = 2.077 ; la réponse augmente de 2 lorsque X4 passe du niveau au niveau donc on fixe X4 = = 40 min) b5 = 0.502 ; la réponse augmente de 2 lorsque X5 passe du niveau au niveau donc on fixe X5 = - 1 pour de raison du coût = 0 µL) 1.5 Surface de réponse La surface de réponse ci-dessous, représente les résultats optimums en fonction de deux facteurs X1 et X4. [...]

[...] Nous avons donc résolu les deux modèles : Pour le modèle de l'article : Pour = 0 et = 0 on aura x1 = 370.18 et x4 = 57.71 donc Y1 = Pour le modèle déterminé : Pour = 0 et = 0 on aura x1 = 1.667 et x4 = - 0.009 donc Y2 = On remarque quelque soit le modèle mathématique choisi on aura la même valeur optimum de Y qui est égale à Passage aux variables naturelles Le passage des variables codées aux variables naturelles est obtenu à partir de la formule suivante : Avec : : variable au centre du domaine : pas de variation : variable codée µ1 = 369.02 bar et µ4 = 59.28 min 8 Master GSI MPT 2012- Surface de réponse Composite : µ1 = 326 µ4 = 59.5 Y = Conclusion : Dans cette étude, on remarque que le choix d'un plan factoriel complet n'est judicieux. En effet, le nombre des facteurs est important facteurs) donc ça sera plus utile de minimiser le nombre des expériences à réaliser par le recours vers un plan factoriel fractionnaire, on remarque surtout que les valeurs des effets des interactions sont négligeables (sauf b14). Le modèle statistique choisi dans l'article correspond bien au modèle qu'on a choisi. [...]

[...] Master GSI MPT 2012-2013 I. Introduction Le coing est un arbre cultivé comme plante médicinale et alimentaire. Les fruits ont été utilisés pour le traitement de la dysenterie et les feuilles sont utilisées comme sédatif. L'application de l'extraction par fluide supercritique (SFE) assistée par celui avec ultra-sons d'extraction (EAU) est largement étudiée dans l'extraction d'huile à partir de matières végétales. En comparaison aux solvants techniques, le SFE a plusieurs avantages tels que la sécurité environnementale, la capacité d'extraire de dans des sensibles conditions. [...]