Qu'est-ce que l'épuration des gaz?
Le lavage des gaz, également appelé absorption de gaz, est un processus dans lequel un gaz est éliminé d’un mélange par contact avec un solvant liquide. Le lavage des gaz est une technique de purification courante dans les industries de traitement chimique. Il est généralement effectué dans des structures appelées tours à colonnes ou colonnes à garnissage. Cette technique peut être utilisée pour éliminer les impuretés ou pour récupérer les gaz.
Les laveurs de gaz sont couramment utilisés pour séparer des gaz tels que le sulfure d'hydrogène (H 2 S) et le dioxyde de carbone (CO 2 ) du gaz naturel, du gaz de synthèse et des gaz de combustion. Dans ces cas, les matières en solution doivent être retirées des gaz du produit en raison de problèmes de performances, de santé et d’environnement. Dans d'autres cas, le gaz soluté lui-même peut être le produit final souhaité et, après avoir été absorbé dans le solvant liquide, il est récupéré.
La théorie sous-jacente de l'épuration des gaz réside dans la solubilité du gaz soluté dans le solvant liquide. Les solvants sont choisis spécifiquement pour extraire le gaz solvant d’un mélange gazeux. Par exemple, le CO 2 est soluble dans une solution aqueuse d’éthanolamine. Si un courant gazeux d'azote et de CO 2 venait à entrer en contact avec de l'éthanolamine, le CO 2 serait plus susceptible de se dissoudre dans la solution, laissant ainsi un mélange gazeux composé principalement d'azote.
Pour que l'épuration des gaz fonctionne efficacement, il doit exister un bon contact entre les phases liquide et gazeuse. La température et la pression peuvent également affecter la solubilité du gaz soluté dans la phase liquide. Les valeurs appropriées pour ces variables de processus peuvent être déterminées par expérimentation ou déterminées avec un logiciel de simulation de processus. L'équilibre entre la température et la pression dépendra des capacités de la colonne à garnissage et de la solubilité des autres gaz du mélange.
Le lavage des gaz est généralement effectué dans des tours ou des colonnes à garnissage. La forme de ces colonnes est similaire à celle des colonnes de distillation de traitement mais, au lieu de plateaux, elles contiennent des garnitures de tour. Ces garnitures remplissent le milieu de la colonne et se présentent sous différentes formes, matériaux et tailles. Les bagues Raschig, les bagues Pall, les selles Berl et les selles Intalox® sont des types d'emballage courants. Les garnitures sont utilisées pour augmenter la surface et assurer un bon contact entre le gaz et le fluide.
En général, le gaz contenant le soluté, ou le gaz riche, pénètre dans le bas de la colonne et monte à travers la garniture. Le liquide frais pénètre dans la partie supérieure de la colonne et passe par un distributeur de liquide, qui répartit uniformément le liquide sur l’emballage. Après épuration, le gaz sans soluté - ou pauvre - sort par le haut de la colonne. Le liquide riche en soluté, ou liqueur forte, sort de la colonne par le bas.