Applications du tamis moléculaire
Tamis moléculaire pour le séchage du gaz naturel
Le gaz naturel est une source de combustible très populaire. Il s'agit d'un gaz hydrocarboné composé principalement de méthane ou CH₄ et de quelques autres hydrocarbures en plus petites quantités. Actuellement, le gaz naturel est l'un des combustibles les plus courants que nous utilisons. Le séchage du gaz naturel est une question importante, car l'eau ou d'autres impuretés présentes dans le gaz naturel peuvent augmenter le risque de dommages aux pipelines par la corrosion ou la formation d'hydrates.
Le gaz naturel contenant de la vapeur d'eau et des contaminants peut passer efficacement à travers des colonnes de tamis moléculaires. Grâce à sa grande capacité d'adsorption, l'eau est éliminée du flux gazeux à une faible concentration. Selon le type de sorbant utilisé pour le processus de séchage du gaz naturel, ce sorbant peut être régénéré efficacement à une température spécifique. Les tamis moléculaires sont considérés comme les déshydratants et les adsorbants les plus efficaces pour le séchage du gaz naturel avec des molécules appropriées de taille de pore critique.
Le processus de séchage utilisant les matériaux déshydratants solides 3A, 4A et 5A est basé sur la taille moléculaire, la taille des pores et la polarité du flux gazeux. Ils diffèrent légèrement en termes de débit de gaz et de concentration de vapeur d'eau en fonction de la taille de leurs pores respectifs. 3A, 4A et 5A peuvent être utilisés comme adsorbants actifs pour le gaz naturel sous forme de billes et de pastilles afin d'atteindre des points de rosée très bas de -100°C. Ils conviennent à la déshydratation du gaz naturel contenant des composés aromatiques tels que le méthane, l'éthane, le propane, etc. Dans la plupart des cas, la technologie VPS est utilisée en fonction du type de tamis moléculaire. Elle permet d'obtenir une efficacité maximale. Une taille de pore plus importante signifie une capacité d'adsorption plus élevée. Dans ce cas, la molécule 5A a la plus grande capacité d'adsorption ou de déshydratation par rapport à 4A et 3A. De même, les molécules 3A ont la plus grande capacité d'adsorption de l'eau et la plus faible capacité d'adsorption des autres composés présents dans le gaz naturel.
Tamis moléculaire pour la déshydratation de l'éthanol
Les tamis moléculaires peuvent être utilisés comme absorbants efficaces pour les gaz et les liquides. Les tamis moléculaires activés, dotés d'une structure unique, permettent à certains systèmes d'éliminer dans une large mesure les impuretés gazeuses ou liquides indésirables. Ils peuvent également diviser les gaz ou les liquides en molécules. Les tamis moléculaires jouent un rôle important dans la distillation de l'éthanol au-dessus du point azéotropique de 95,6% en volume. Aujourd'hui, grâce aux tamis moléculaires synthétiques, les processus de déshydratation de l'éthanol peuvent être réalisés efficacement au-dessus de ce point azéotropique à l'aide d'une technologie de pointe.
Le processus de déshydratation par tamis moléculaire exige un niveau élevé de pureté dans la gamme des applications industrielles et alimentaires. Les tamis moléculaires de type 3A sont considérés comme les plus efficaces pour le séchage de l'éthanol. Lors de la déshydratation de l'éthanol, la vapeur d'éthanol hydratée traverse un lit de tamis moléculaires. Lorsque la vapeur traverse le lit de tamis, dans un premier temps, l'eau est absorbée par les pores de la structure adsorbante. Le processus d'adsorption se poursuit jusqu'à ce que l'adsorption éventuelle de l'eau de ces vapeurs soit complète ou que le tamis moléculaire soit saturé.
Le transfert de l'eau de la vapeur d'éthanol hydraté vers le tamis moléculaire activé s'effectue à travers une zone dans laquelle la concentration de l'eau est réduite de l'entrée à la sortie. Cette zone de transfert principale fournit un lit actif pour le transport de l'eau déshydratée, tandis que l'autre lit est utilisé pour la régénération. Le mouvement d'un lit à l'autre est géré et contrôlé par des vannes puissantes et l'automatisation. L'éthanol pur après déshydratation à l'aide de tamis moléculaires peut être utilisé comme carburant et pour d'autres applications utiles.
