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RÉSUMÉ
L'azote est intéressant à la fois comme gaz inerte et comme liquide de refroidissement et de surgélation. Il facilite une multitude d'applications commerciales et techniques, et permet d'améliorer leurs rendements, optimiser leurs performances, préserver la qualité des produits et sécuriser leurs procédés de production. Choisir le bon mode d'approvisionnement en azote n'est cependant pas toujours aisé. La production non cryogénique d'azote par un système PSA (Pressure Swing Adsorption) peut dans de nombreuses applications offrir des avantages significatifs. La demande en flux d'azote est un autre facteur important à prendre en considération. Si la pureté d'azote et le profil de flux se prêtent à l'adoption d'un système PSA, choisir cette solution de production d'azote sur site peut permettre de réduire l'investissement en capital et les coûts d'exploitation.
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Svetlana IVANOVA : Division des gaz marchands d'Air Products
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Robert LEWIS : Division gaz marchands d'Air Products
INTRODUCTION
L'azote gazeux est un produit de base pour l'industrie chimique. Gaz inerte, il est ainsi utilisable dans une large gamme d'applications couvrant divers aspects de la production, des procédés, des manipulations et de l'expédition de produits chimiques. Comme il ne réagit pas avec la plupart des matériaux, c'est par exemple un excellent gaz de couverture et de purge employé pour protéger des produits de valeur contre tout contaminant nocif. Il permet également de stocker et d'utiliser en toute sécurité des produits inflammables comme il protège aussi des explosions de poussières combustibles. On peut encore s'en servir pour éliminer des contaminants en cours de process par décapage ou barbotage.
L'usage de plus en plus répandu de l'azote dans l'industrie chimique a incité les entreprises de gaz industriels à améliorer sans cesse leurs méthodes de production et de fourniture afin de les rendre plus efficaces, rentables et pratiques pour leurs clients. Il existe de ce fait aujourd'hui de multiples techniques et modes de fournitures susceptibles de répondre à un large éventail d'exigences, qu'il s'agisse de pureté, de type d'utilisation, de portabilité, d'empreinte au sol ou de coût local de l'électricité. Faire son choix parmi toutes les solutions proposées peut donc être difficile. Les générateurs d'azote, comme les unités membranaires PSA (Pressure swing adsorption) ou AMP (adsorption modulée en pression), constituent une option rentable pour un large spectre de flux et de pureté.
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3. Exemples concrets
Parce que l'azote produit par un système PSA contient généralement de faibles quantités d'oxygène, certains processus chimiques se prêtent d'eux-mêmes mieux que d'autres à ce type d'approvisionnement. Les exemples suivants détaillent des processus pour lesquels l'utilisation d'un système PSA s'avère très bénéfique.
3.1 Fabrication d'adhésifs sensibles à la pression
La fabrication d'adhésifs sensibles à la pression implique la manipulation de solvants et de poudres inflammables qui peuvent présenter des problèmes de sécurité. Dans ce procédé, du caoutchouc finement broyé et des matériaux de remplissages sont ajoutés à des solvants organiques inflammables dans des agitateurs. Comme les vapeurs provenant des solvants sont typiquement inflammables dans l'air et que les broyats peuvent générer des étincelles significatives à partir de l'accumulation d'électricité statique, ces réactions sont dangereuses en présence de l'air (20,9 % d'oxygène). Les fabricants doivent donc prendre des précautions pour réduire le risque d'explosion et d'incendie.
Pour éviter de produire des étincelles dangereuses, un fabricant californien d'adhésifs sensibles à la pression avait d'abord installé des éliminateurs d'électricité statique. Cependant, ces appareils n'offrent pas toujours une complète protection et une étincelle pouvait toujours se produire de façon occasionnelle. Par conséquent, cet industriel a décidé de réduire le taux d'oxygène dans le système pour atteindre un niveau de non-inflammabilité. Avec l'aide d'Air Products, il a conçu un système de purge à l'azote. Il a été établi qu'une atmosphère avec un niveau d'oxygène n'excédant pas 2,5 % procurait un environnement sécurisé. En incorporant un système d'inertage à l'azote alimenté par un générateur PSA pour produire de l'azote avec 2 % d'oxygène, il est parvenu à obtenir et à maintenir l'atmosphère requise pour travailler en toute sécurité.
HAUT DE PAGE3.2 Stockage et manipulation de monomères polymérisés au moyen de radicaux libres
Dans certains cas très particuliers, disposer de faibles quantités d'oxygène...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - LINDE (C.) - Process of producting low temperatures, the liquefaction of gases, and the separation of the constituents of gaseous mixtures. - US Patent, 727, p. 650 (1903).
-
(2) - Standard on Explosion Prevention Systems. - NFPA, 69, Quincy, MA (2008).
-
(3) - International Chemical Safety Cards - n-BUTYL-MERCAPTAN. - National Institute for Occupational Safety and Health (2000) http://www.cdc.gov:niosh/ipcsneng/neng0018.html
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(4) - Hazards of inert gases and oxygen depletion (Risques des gaz inertes et de l'appauvrissement en oxygène). - Document IGC 44/09/E de l'Association Européenne des Gaz Industriels (EIGA).
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