L'unité d'Adsorption à Pression Alternée du Laboratoire "LPSA" est une installation à l'échelle du laboratoire qui permet d'effectuer des tests d'adsorption en utilisant la technique d'oscillation de la pression.
L'unité LPSA permet de synthétiser un mélange de gaz provenant de quatre bombonnes différentes contrôlant le débit de chacune d'entre elles. De cette façon, une énorme variété de flux d'alimentation peut être créée en faisant varier la concentration des différentes espèces et leur débit. En outre, il est possible d'injecter de la vapeur d'eau pour évaluer l'influence de l'humidité dans le processus d'adsorption ultérieur.
Le processus d'adsorption s'effectue dans deux colonnes en parallèle, ce qui permet un fonctionnement plus efficace.
L'adsorption est un processus discontinu car lorsque l'adsorbant dans la colonne devient saturé, il est nécessaire d'arrêter le courant d'alimentation et d'effectuer la régénération du lit. Par conséquent, en ayant deux colonnes en parallèle, il est possible que l'une des colonnes effectue l'opération d'adsorption tandis que l'autre effectue la désorption. Les colonnes d'adsorption et le réservoir de compensation de pression sont placés dans une chambre climatique qui contrôle la température à laquelle l'essai est effectué.
Pendant le fonctionnement, la première étape est la pressurisation du lit, pour laquelle l'alimentation est introduite
dans la colonne souhaitée jusqu'à ce qu'elle atteigne la pression de travail. Une fois que cela se produit, l'effluent commence à être acheminé vers l'équipement d'analyse. Alors que dans la première colonne, l'adsorption est effectuée, dans la deuxième colonne, la désorption a lieu. Il est possible de recirculer une partie de l'effluent de la colonne qui fonctionne en adsorption pour l'utiliser comme purge dans la colonne en désorption.
Lorsque la colonne atteint son point de rupture, la ligne d'alimentation et d'effluent sont fermées et la dépressurisation est effectuée jusqu'à la pression atmosphérique. Avant la dépressurisation, il est possible d'effectuer une étape de purge puis une étape de compensation de pression dans laquelle le gaz accumulé dans cette colonne est utilisé pour effectuer une pressurisation partielle de l'autre colonne ou pour remplir un réservoir de compensation de pression. Enfin, le lit est régénéré à basse pression et à contre-courant en faisant passer un courant de purge ou en appliquant un vide. Ensuite, dans l'étape de compensation de la pression, une partie de l'effluent d'adsorption ou du gaz contenu dans le réservoir de compensation peut être passée à travers cette colonne, ce qui améliore la récupération du produit d'intérêt et réduit la quantité de gaz perdu lors de la dépressurisation. Ce processus est réalisé de manière cyclique dans les deux colonnes, ce qui permet un fonctionnement continu si les temps de rupture et de régénération de l'adsorbant le permettent.
Pour compléter la régénération de l'adsorbant, il est possible d'effectuer son dégazage en soumettant l'échantillon à des températures élevées et à un niveau de vide élevé. À cette fin, la colonne est équipée d'un système de traçage chauffant qui permet d'élever sa température et d'un système de vide qui permet de purger le gaz désorbé. De plus, une conduite de gaz de purge est incluse.
Une ligne de lavage est incorporée qui permet le nettoyage de la colonne lorsque le matériau adsorbant est changé.
Cet équipement contrôlé par ordinateur est fourni avec le système de contrôle informatique EDIBON (SCADA), et comprend: l'équipement lui-même + un boîtier d'interface de contrôle + une carte d'acquisition de données + des logiciels de contrôle, d'acquisition de données et de gestion de données, pour le contrôle du processus.
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