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

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

Auteur(s) : Guillaume de SOUZA

Date de publication : 10 déc. 2009

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Sommaire

Présentation

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.

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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.

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DOI (Digital Object Identifier)

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


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Sommaire
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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

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2 Annuaire

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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...

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