L'un des objectifs de cette étude était de proposer un modèle<br />capable de prédire le régime transitoire et d'estimer rapidement<br />l'état des procédés cycliques de séparation de gaz par adsorption<br />modulée en pression (P.S.A.) en régime établi. En effet, des<br />problèmes de temps de calcul se posent encore de nos jours, alors<br />qu'un simulateur rapide et fiable est nécessaire au<br />dimensionnement optimal du procédé, voire son contrôle.<br /><br />Dans ce but, deux approches ont été adoptées. La première consiste<br />à accélérer la simulation de chacune des étapes du cycle en<br />simplifiant le modèle de grains d'adsorbant bidisperses. La<br />démarche suivie pour simplifier le modèle intra-granulaire est<br />proche de celle employée pour établir le modèle classique de<br />« Linear Driving Force ». Une étude a été menée concernant le<br />choix des variables d'état et la répartition spatiale des<br />résistances au transfert de matière dans le grain. Ces deux<br />paramètres ont en effet tous deux une influence sur la structure<br />du modèle. Le modèle global de colonne basé sur ce modèle<br />intra-granulaire conduit à des simulations de courbes de perçage<br />en bon accord avec celles de la littérature.<br /><br />La seconde approche repose sur l'approximation du procédé cyclique<br />par un procédé continu équivalent. Le simulateur basé sur ce<br />modèle permet d'estimer à la fois la mise en régime et l'état du<br />système en régime établi de façon quasi-instantanée. Pour des<br />séparations de type cinétique, les simulations obtenues avec ce<br />modèle sont en bon accord avec celles obtenues avec un modèle<br />cyclique classique.<br /><br />L'autre objectif de ce travail était de concevoir un pilote de<br />procédé P.S.A. intégralement contrôlé par informatique, permettant<br />de suivre les compositions de sortie, ainsi que les profils de<br />température dans chaque colonne. Une étude expérimentale a été<br />menée sur ce pilote. Elle porte sur la séparation de mélanges de<br />méthane et de dioxyde de carbone sur une zéolithe 5A. Cette étude,<br />associée aux résultats expérimentaux de la littérature, permet de<br />valider notre premier modèle.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00008325 |
| Date | 17 December 2004 |
| Creators | Leinekugel-le-Cocq, Damien |
| Publisher | Université Claude Bernard - Lyon I |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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