Présentation

Article

1 - NOTIONS DE RENDEMENT DE SÉPARATION ET DE PRODUCTIVITÉ

2 - INTÉGRATION OPTIMALE D'UN CYCLE PSA À SON ENVIRONNEMENT EN PRESSION

3 - RELATION ENTRE PURETÉ DU PRODUIT ET PERFORMANCE D'UN PSA H2

4 - COEFFICIENT DE RÉGÉNÉRATION ET RENDEMENT DE SÉPARATION

5 - PERFORMANCES TYPES DES PSA CINÉTIQUE AZOTE

6 - CRITÈRES DE DIMENSIONNEMENT D'UN ADSORBEUR

7 - CONCEPTION DU SCHÉMA DE VANNES ASSOCIÉ À UN CYCLE PSA

8 - EXEMPLES DE SCHÉMAS DE VANNES

9 - FIABILITÉ D'UNE UNITÉ PSA ET MODES DE FONCTIONNEMENTS DÉGRADÉS

10 - BATTEMENTS THERMIQUES DES PSA

11 - QUELQUES ÉLÉMENTS DE SÉCURITÉ

12 - PERSPECTIVES ET CONCLUSIONS

Article de référence | Réf : J3607 v1

Perspectives et conclusions
Purification des gaz par le procédé PSA () - Dimensionnement et perspectives

Auteur(s) : Guillaume de SOUZA

Date de publication : 10 déc. 2009

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Version en anglais En anglais

RÉSUMÉ

Réglementation oblige, la purification des gaz est devenue incontournable pour tout industriel employant au moins un gaz dans son procédé de production. Le procédé par PSA compte au nombre des technologies utilisées à ce jour pour purifier les gaz, chaque technologie possédant ses spécificités et performances. La détermination des critères de dimensionnement d’une unité PSA impose la connaissance entre autres des paramètres de calcul, de l’influence des niveaux de pression, des principes de dimensionnement des adsorbeurs et des principes de conception d’un schéma de vannes. À ce jour, la purification des gaz par PSA a largement démontré ses avantages, tant en coût qu’en énergie spécifique de séparation.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

ABSTRACT

Due to regulation requirements, gas purification has become essential for any industrialist using at least one gas in their production process. The PSA process is included in the currently used technologies of gas purification, each of them offering its own characteristics and performances. The determination of the design criteria of a PSA unit requires, amongst other factors, a sound knowledge of calculation parameters, the influence of pressure levels, design principles of absorbers and valve diagrams. To date, the PSA gas purification has clearly demonstrated its advantages, in terms of cost and specific separation energy.

Auteur(s)

  • Guillaume de SOUZA : Ingénieur ENSTA (École nationale supérieure de techniques avancées – Paris) - Licence et Mastère en Mécanique de l'Université Pierre et Marie Curie – Paris - Entrepreneur et consultant - Expert en procédés d'adsorption à modulation de pression

INTRODUCTION

Ce dossier, relatif à la « Purification des gaz par le procédé PSA (Pressure Swing Adsorption) – Dimensionnement et perspectives » [J 3 607], est une suite logique du dossier « Purification des gaz par le procédé PSA (Pressure Swing Adsorption) – Fondamentaux et cycles en pression » [J 3 606].

Également, suite spécifique du dossier « Adsorption – Procédés et applications » [J 2 731], ce dossier a pour objectif d'apporter au lecteur des informations complémentaires concrètes nécessaires à une bonne compréhension des spécificités et critères de dimensionnement d'une unité PSA, ainsi que des perspectives de développements technologiques et applicatifs de ces systèmes.

Ainsi, après lecture, le lecteur sera à même d'évaluer les performances associées à l'emploi de la technologie de purification par PSA, ainsi que de donner un dimensionnement préliminaire de PSA via une connaissance :

  • des paramètres de calcul de ses performances ;

  • de l'influence des niveaux de pression du cycle PSA sur ses performances ;

  • de la méthodologie du « tout linéaire » de calcul d'un PSA ;

  • des principes de dimensionnement des adsorbeurs ;

  • des principes de conception et de dimensionnement d'un schéma de vannes.

Une illustration de certains de ces fondamentaux est également proposée à travers des exemples de mise en œuvre d'unités VSA (Vaccum Swing Adsorption) et PSA de purification d'oxygène, d'azote et d'hydrogène. Enfin, certaines évolutions en cours et prévisibles de la technologie PSA sont présentées.

Les connaissances fondamentales relatives aux choix des adsorbants et à la construction de cycles PSA étant supposées acquises après la lecture du dossier [J 3 606], on s'intéresse maintenant aux aspects plus « économiques » du procédé à travers son niveau de performance et son dimensionnement, éléments fondateurs de l'intérêt économique de l'emploi d'un PSA.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-j3607


Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(361 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

ABONNEZ-VOUS

Version en anglais En anglais

12. Perspectives et conclusions

Les procédés de purification par adsorption ont prouvé, au cours des années, leur efficacité, ainsi que leur fiabilité de mise en œuvre. Ils ont également été bien souvent choisis pour leur faible coût d'exploitation, ainsi que pour leur souplesse d'utilisation. Des recherches sont donc poursuivies afin d'étendre leur utilisation en remplacement de solutions existantes ou pour de nouvelles applications visant à réduire les émissions de gaz polluants ou de gaz à effet de serre.

12.1 Recherches en cours pour de nouvelles applications des PSA

HAUT DE PAGE

12.1.1 Purification du dioxyde de carbone

La capture ou récupération du CO2 gazeux s'est développée de plus en plus dans l'industrie, par exemple pour réduire les émissions à l'atmosphère de gaz à effet de serre ou pour recycler des flux après décarbonatation. Ainsi, que ce soit pour respecter des accords internationaux et/ou pour optimiser des procédés industriels, comme par exemple des procédés à réduction directe (DRI Direct Reduced Iron) ou à fusion réduction en sidérurgie, ou encore pour produire du CO2 liquide, gazeux ou supercritique, à différentes puretés, utilisable par exemple dans le domaine alimentaire, dans des réactions de carbonatation, pour son stockage en sous-sol ou pour récupérer un fluide secondaire comme du gaz naturel ou du pétrole, il est nécessaire de disposer de technologies capables de séparer et de purifier le CO2 issu d'unités industrielles fixes. Parmi les méthodes envisagées apparaissent les procédés d'adsorption permettant une adsorption sélective du CO2 du fait de sa bonne adsorptivité et de son faible diamètre de collission. Ainsi, il est possible d'envisager l'emploi de PSA, de VPSA ou de VSA CO2 pour la récupération du CO2 avec une préférence pour les procédés intégrant une étape de rinçage et/ou de décompression sous vide afin de concentrer le CO2 avant sa désorption. L'emploi d'une pompe à vide et/ou d'un compresseur de recyclage s'avère donc être en général nécessaire. Les adsorbants pouvant être employés sont nombreux et dépendent des autres gaz présents...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(361 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

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Perspectives et conclusions
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - YANG (R.T.) -   Gas separation by adsorption processes.  -  Butterworths, Boston (1987).

  • (2) - BIRD (R.B.), STEWART (W.E.), LIGHTFOOT (E.N.) -   Transport phenomena.  -  John Wiley & sons (1960).

  • (3) - FUDERED (A.) -   Two-feed pressure swing adsorption process.  -  US 4333744 (1981).

  • (4) - DE SOUZA (G.), TROMEUR (P.) -   Procédé et installation d'enrichissement d'un mélange gazeux combustible en au moins un de ses composants.  -  EP 1485189 (2002).

  • (5) - DE SOUZA (G.), HAULLE (F.X.) -   Procédé de purification d'un gaz par CPSA à deux paliers de régénération et unité de purification permettant la mise en œuvre de ce procédé.  -  FR 2916363, 33 p. (2007).

  • (6) - GEMMINGEN (U.) -   Pressure Swing Adsorption Processes – Design and Simulation.  -  ...

1 Réglementation

http://www.industrie.gouv.fr/portail/pratique/index_reglementation.html

Réglementation gaz

Réglementation des appareils sous pression

Réglementation des appareils à pression

Réglementation relative aux canalisations

Réglementation ATEX (Atmosphères explosives)

Réglementation instruments de mesure et métrologie

HAUT DE PAGE

2 Annuaire

HAUT DE PAGE

2.1 Constructeurs – Fournisseurs (liste non exhaustive)

Grands gaziers http://www.airliquide.com http://www.linde-gas.fr http://www.airproducts.com http://www.praxair.com

Équipementiers http://www.uop.com http://nitrocraft.free.fr http://www.carbotech.info http://www.questair.com http://www.mahler-ags.com...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique

(361 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

ABONNEZ-VOUS