The Role of Particles in the Processing of the Solid-Stabilized Emulsions

- L'utilisation de particules solides pour la stabilisation d'émulsions suscite de plus en plus l'intérêt des industriels en raison de leur capacité à générer des émulsions très stables en plus de leurs potentiels à produire des nouveaux matériaux. La présence de particules aux interfaces huile-eau peut cependant être à l'origine de problèmes de séparation au niveau industriel tel que c'est le cas dans le domaine pétrolier lors du traitement du pétrole brut ou de son dessalage. L'impact des propriétés des particules (mouillabilité, taille, forme, concentration, etc…) sur les émulsions produites a été largement étudié. Cependant, le manque d'information sur le comportement des particules durant le processing empêche l'optimisation des procédés d'émulsification et de déstabilisation. L'objectif de ce travail est donc de mettre la lumière sur le rôle exacte des particules durant les procédés d'émulsification, d'inversion de phase ou de déstabilisation d'émulsion. Ces trois opérations ont notamment été reproduites à l'échelle du laboratoire dans un dispositif standard de mélange en utilisant un système modèle avec des matériaux bien caractérisés incluant des huiles silicones, de l'eau déminéralisée et des microbilles de verre.

Abstract

- The use of solid particles as an emulsion stabilizer is attracting an increasing interest of industry because of their ability to produce the well-stabilized emulsions (namely solid-stabilized emulsions or Pickering emulsions), together with their promising potential to create new materials. Nonetheless, the presence of particles at the oil-water interface generates separation problems in the industrial processes, such as in the case of crude oil dewatering, crude oil desalting. The impact of particle properties (wettability, size, shape, concentration, etc.) on the resulting emulsions was extensively investigated by researchers. However, given the lack of consideration regarding the particle behaviour during the process, optimization of the emulsification and the demulsification of solid-stabilized emulsions appears to be a challenge. Thus, this work aims at exploring the role of particles during the dynamic processes involving emulsification, phase inversion and destabilization.