Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
-
Lian-Ming SUN : Docteur de l’Université Pierre et Marie Curie - Expert, Centre de Recherche Claude Delorme - Air Liquide
-
Francis MEUNIER : Professeur au Conservatoire national des arts et métiers (CNAM), - Chaire Froid et Climatisation, - Directeur de l’Institut français du froid industriel (IFFI)
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleINTRODUCTION
La technologie de séparation par adsorption constitue aujourd’hui une des technologies de séparation les plus importantes, en particulier parmi les technologies qui ne sont pas basées sur l’équilibre vapeur-liquide. Elle est largement utilisée pour la séparation et la purification des gaz et des liquides dans des domaines très variés, allant des industries pétrolières, pétrochimiques et chimiques, aux appli-cations environnementales et pharmaceutiques. Les applications industrielles typiques sont la production des gaz industriels (oxygène, azote, hydrogène), la séparation des hydrocarbures (paraffines linéaires et ramifiés, par exemple), les traitements de l’air, des eaux et des effluents pour élimination de polluants (composés soufrés, odeurs, COV...), le séchage, la production de médicaments, etc.
La séparation par adsorption est basée sur une adsorption sélective (soit thermodynamique soit cinétique) des différents constituants gazeux ou liquides par des adsorbants grâce à des interactions spécifiques entre les surfaces des adsorbants et les molécules adsorbées. Une des caractéristiques essentielles de la technologie d’adsorption réside dans son fonctionnement transitoire et généralement cyclique puisque, après une phase d’adsorption, les adsorbants doivent être régénérés partiellement ou complètement pour une prochaine utilisation. Ce fonctionnement dynamique conduit souvent à une certaine complexité des procédés d’adsorption en terme des équipements, du contrôle des procédés, du dimensionnement et de l’optimisation des procédés. Les performances de séparation dépendent en effet, d’une manière non triviale, non seulement des propriétés thermodynamiques, mais également des propriétés cinétiques et hydrodynamiques.
Les différents aspects des procédés d’adsorption font l’objet de deux articles séparés. Dans le premier article, nous allons présenter les considérations théoriques des procédés d’adsorption, tels que les adsorbants, la modélisation des isothermes d’adsorption, les phénomènes de transport dans les grains d’adsorbant et les comportements dynamiques d’un lit (fixe) d’adsorbant. Les aspects plus pratiques des procédés d’adsorption sont traités dans l’article [J 2 731].
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version courante de déc. 2016 par Lian-Ming SUN, Francis MEUNIER, Nicolas BRODU, Marie-Hélène MANERO
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Archives > [Archives] Opérations unitaires - Génie de la réaction chimique > Adsorption - Aspects théoriques > Transports dans les adsorbants
Cet article fait partie de l’offre
Technologies de l'eau
(110 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Dynamique d’adsorption dans un adsorbeur3. Transports dans les adsorbants
Les impacts des cinétiques d’adsorption sur les performances des procédés d'adsorption sont généralement moins importants que ceux des propriétés thermodynamiques (sauf dans le cas des procédés basés sur des sélectivités cinétiques). Il reste cependant nécessaire de bien connaître les cinétiques d’adsorption quand on cherche à avoir des prévisions quantitativement correctes des performances des procédés. Notons par ailleurs que la maîtrise des cinétiques d’adsorption devient de plus en plus importante avec l’utilisation de cycles de plus en plus rapides des procédés d’adsorption industriels.
Les cinétiques d’adsorption des grains d’adsorbant peuvent être mesurées par des techniques microscopiques, telles que les méthodes basées sur la RMN (résonance magnétique nucléaire ) et sur la diffusion de neutron, et des techniques macroscopiques basées sur le calage des réponses dynamiques des systèmes d’adsorption soumis à des variations de pression / concentration / température . Dans les deux cas, les mesures fiables des cinétiques et leurs interprétations ne sont pas souvent évidentes en raison des difficultés expérimentales et de la complexité des phénomènes physiques.
3.1 Mécanismes de transport
Du point de vue cinétique, les adsorbants peuvent être divisés en deux catégories :
-
les adsorbants homogènes dont la structure poreuse s’étale sur toute l’échelle d’un grain ;
-
les adsorbants hétérogènes à double porosité issus de l’agglomération des cristaux ou des microparticules.
Les gels de silice, les alumines activées et la plupart des charbons actifs font partie de la première catégorie alors que les zéolites, les tamis moléculaires carbonés font partie de la deuxième catégorie.
D’une manière générale, la cinétique d’adsorption globale dans les adsorbants agglomérés...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Technologies de l'eau
(110 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Transports dans les adsorbants
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BRECK (D.W.) - Zeolite Molecular Sieves - . Wiley Interscience, New York, 1974.
-
(2) - KÄRGER (J.), RUTHVEN (D.M.) - Diffusion in Zeolites and Other Microporous Solids - . John Wiley & Sons, Inc., New York, 1992.
-
(3) - LEVAN (M.D.), CARTA (G.), CARMEN (M.Y.) - Adsorption and Ion Exchange dans Perry’s Chemical Engineers’ Handbook - . 7th ed. McGraw-Hill, New York, 1997
-
(4) - MARSH (H.), HEINTZ (E.A.), RODRIGUEZ-REINOSO (F.) - Introduction to Carbon Technologies - . University of Alicante, Secretriado de Publicaciones, Spain, 1997.
-
(5) - RUTHVEN (D.M.) - Principle of Adsorption and Adsorption Processes - . Wiley, New York, 1984.
-
(6) - TIEN (C.) - Adsorption Calculations and Modelling - . Butterworth-Heinemann, Boston, 1994.
-
...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Technologies de l'eau
(110 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
