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

1 - Notions de rendement de séparation et de productivité

2 - Intégration optimale d'un cycle PSA à son environnement en pression

• 2.1 - Influence relative des pressions d'adsorption et de régénération
  Figure 2 - Performance PSA H2 et pression d'adsorption Figure 3 - Performance PSA H2 et pression de régénération Figure 4 - Performance PSA H2 et pressions d'encadrement Figure 5 - Performance PSA et ratio de pression PADS  /PREG Figure 6 - Intégration optimale d'un PSA et d'un compresseur
• 2.2 - Récupération et purification d'hydrogène par CPSA H2
  Figure 7 - 2C-PSA/CPSA appliqués à la récupération d'H2 Figure 8 - Comparatif des performances PSA et CPSA Tableau 1 Tableau 2 Tableau 3

3 - Relation entre pureté du produit et performance d'un PSA H2

4 - Coefficient de régénération et rendement de séparation

Tableau 4

5 - Performances types des PSA cinétique azote

6 - Critères de dimensionnement d'un adsorbeur

• 6.1 - Définition d'un adsorbeur
  Figure 16 - Adsorbeur axial Figure 17 - Adsorbeur radial (centrifuge)
• 6.2 - Attrition

7 - Conception du schéma de vannes associé à un cycle PSA

• 7.1 - Vannes d'interface adsorbeur
  Figure 18 - Vannes d'interface d'un adsorbeur R 0#
• 7.2 - Lignes transversales et lignes directes
  Figure 19 - Ligne transversale Figure 20 - Ligne transversale par moitié à vannes de contrôle Figure 21 - Ligne transversale par moitié à vannes tout ou rien Figure 22 - Couple d'adsorbeurs avec ligne directe Figure 23 - Couple d'adsorbeurs avec ligne directe et vannes d'isolation
• 7.3 - Calculs de diamètres de tuyauteries
• 7.4 - Calcul du CV d'une vanne et caractéristique de vanne associée
  Figure 24 - Caractéristiques intrinsèques de vannes Tableau 5 Tableau 6

8 - Exemples de schémas de vannes

• 8.1 - PSA N2 à 2 adsorbeurs appliqués à la purification de l'azote
  Tableau 7
• 8.2 - VSA O2 à 3 adsorbeurs appliqués à la purification de l'oxygène
  Figure 25 - Schéma de vannes d'un PSA N2 – 2 adsorbeurs Figure 26 - Performances de PSA N2 – 2 adsorbeurs (Données CarboTech – Série CT)
• 8.3 - PSA H2 à 10 adsorbeurs appliqués à la purification de l'hydrogène
  Figure 27 - Schéma de vannes d'un VSA O2 – 3 adsorbeurs Figure 28 - PSA H2 à 10 adsorbeurs – Texas USA Figure 29 - Vannes associées à un cycle PSA 1024 Figure 30 - Schéma de vannes d'un PSA 1024

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

• 12.1 - Recherches en cours pour de nouvelles applications des PSA
  Figure 33 - Adsorbants à sélectivité inverse N2/CH4 à 22 oC Figure 34 - Adsorbants et sélectivité oléfine/paraffine à 70 oC
• 12.2 - Conclusion