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Technologie

La majorité des gaz industriels, qu’ils soient inertes, inflammables, acides, réactifs ou oxydants, peuvent être purifiés ou asséchés en utilisant un procédé communément appelé technologie d’adsorption. Cette technologie sert à retirer des impuretés ciblées et à séparer les différents composés bruts. Ce procédé est utilisé pour le traitement de plusieurs gaz industriels, notamment la séparation et la purification des biogaz, la récupération de l’hydrogène, la séparation de l’air et de l’oxygène enrichi à des fins médicales, tout autant que pour l’assèchement de l’air, du gaz naturel, du monoxyde et du dioxyde de carbone, du dioxyde de soufre, de l’acétylène, du propylène, du propane et du gaz de synthèse.

Technologie d’adsorption

L’adsorption est un procédé qui se produit lorsqu’un gaz ou un liquide (soluté) s’accumule sur la surface d’un solide ou d’un liquide (adsorbant), formant ainsi un film de molécules ou d’atomes (couche adsorbée). Ce procédé diffère du procédé d’absorption, par lequel une substance est diffusée dans un liquide ou un solide pour créer une solution. Xebec conçoit, développe, construit, vend et soutient l’ingénierie d’adsorption et des produits de filtration pour des applications industrielles de purification et de séparation d’air et de gaz, reposant sur les principes de l’adsorption modulée en pression (« AMP ») et de l’adsorption modulée en température (« AMT »).

Les adsorbants appartiennent à une catégorie de matériaux qui ont la propriété de faire adhérer les molécules de gaz à leur surface. Du fait que certaines molécules adhèrent mieux que d’autres, en optant pour le matériau adsorbant approprié, il devient possible d’éliminer l’impureté désirée d’un flux de gaz. Pour obtenir un rendement maximum, la surface des adsorbants est conçue de manière à offrir une porosité maximale de sorte qu’avec peu de matériau adsorbant, on obtient une très grande surface disponible pour capter les impuretés à adsorber. Une fois qu’un adsorbant est chargé des molécules adsorbées, il existe deux façons de le régénérer pour le réutiliser. La première méthode consiste à faire chuter la pression requise dans des conditions normales d’exploitation, laquelle se situe entre 80 et 160 livres par pouce carré (lb/po2), à une pression réduite de 0 et 1 lb/po2. À ce stade, la majeure partie des molécules se détachent librement du matériau. La seconde méthode régénérative fait appel à la chaleur. En élevant le degré de température à 200 °C ou plus, les molécules adsorbées sont délogées du matériau. L’adsorbant doit alors être refroidi pour le prochain cycle.

Les adsorbants et zéolites utilisés par Xebec diffèrent des adsorbants conventionnels en raison de leur porosité plus compacte et de leur structure mieux ordonnée. De ce fait, certaines molécules sont physiquement trop volumineuses pour occuper un pore, de sorte que le choix de l’adsorbant est déterminé par la taille des molécules pouvant se loger dans un pore du zéolite. De cette manière, l’adsorbant agit comme un tamis, d’où son nom usuel, tamis moléculaire. Une propriété importante des adsorbants est leur faculté de retirer les impuretés à de très faibles concentrations. Cela signifie qu’ils peuvent être utilisés pour atteindre un très haut degré de purification d’un gaz. D’autres adsorbants sont dotés de pores de plus grande taille. Les deux types sont utilisés parce que regroupés, ils possèdent une grande capacité d’adsorption, laquelle est nécessaire pour retirer l’intégralité des impuretés dans des conditions de concentration élevée d’impuretés.

La purification d’un gaz requiert le retrait de toute trace d’impureté ou de contaminant. L’asséchage d’air peut être classé dans cette catégorie puisque les molécules d’eau, considérées comme un contaminant dans les applications de séchage, sont adsorbées sélectivement par un matériau adsorbant au passage de l’air sur celui-ci. L’air humide impur traverse le matériau adsorbant et l’air sec purifié est alors libéré. Une fois le matériau adsorbant saturé de molécules d’eau, l’eau adsorbée peut alors être dégagée en modifiant les conditions dans lesquelles elle y a adhéré à la première étape. Ceci régénère l’adsorbant, qui peut alors être réutilisé. Les principes d’adsorption ne se limitent pas uniquement à l’extraction de l’eau; ils s’appliquent à une multitude de types de purification des gaz. Par exemple, en utilisant le matériau adsorbant approprié dans des conditions favorables, il est possible de choisir de retirer le dioxyde de carbone contenu dans l’air, de séparer l’azote de l’oxygène, ou encore d’assécher tout autre gaz, tel que le gaz naturel.