PROCEDES DE SEPARATION DES GAZ PAR MEMBRANES
Génie des procédés
Objectifs
Donner les éléments théoriques nécessaires pour comprendre les principes de séparation gazeuse au moyen de membranes (perméation gazeuse et contacteurs à membranes).
Faire connaître les membranes proposées sur le marché ainsi que leur mise en oeuvre.
Par le biais des applications, aborder les différents problèmes et avantages liés à l'utilisation de ces techniques
Contenu pédagogique
Introduction sur les procédés à membranes dans l’industrie
Procédés de perméation gazeuse
- Les matériaux membranaires et les modules
- Transport de gaz dans les polymères
- Les processus : solubilité, diffusivité
- Perméabilité et sélectivité
- Applications de la perméation gazeuse dans l’industrie (chimie, énergie, pharmacie, environnement, alimentaire)
- Séparation O2/N2
- Purification d’H2
- Traitement du gaz naturel
- Récupération de polluants
- Captage CO2
- Critères de choix d’un procédé de perméation gazeuse
- Matériaux,
- Modules,
- Conditions opératoires
- Dimensionnement d’une installation
- Modélisation et simulation de la séparation des gaz de l’air ( logiciel M3Pro/MEMSIC)
Les contacteurs à membranes
- Principe de fonctionnement et processus mis en jeu
- Matériaux et modules
- Transfert de gaz dans les membranes poreuses, influence du mouillage des matériaux
- Etude de cas :
- Absorption de CO2 dans un solvant (physique et chimique)
- Dimensionnement d’un contacteur à l’aide d’un logiciel dédié
- Applications industrielles (pharmacie, chimie, environnement)
Éléments de mise en œuvre industrielle
- Chaîne de prétraitement
- Influence des conditions opératoires (Pression, température, débits)
- Influence des contaminants et des éléments traces
Synthèse : comparatif avec les autres technologies de séparation des gaz
- Cryogénie, adsorption, absorption