Concept

Adsorption par inversion de pression

Résumé
L'adsorption par inversion de pression, appelée aussi adsorption à pression modulée (APM) ou PSA (acronyme de l'anglais Pressure Swing Adsorption) est un procédé de séparation de mélanges de gaz au cours duquel ont lieu alternativement l’adsorption d’un gaz par un solide ou un liquide à une pression donnée, puis sa désorption à une pression plus faible. Il consiste à retirer un gaz d'un mélange gazeux, en utilisant son affinité chimique et ses caractéristiques particulières vis-à-vis d'un matériau solide, l'adsorbant exposé à une oscillation de pression rigoureusement contrôlée. Une adsorption sélective se produit grâce à des capacités d'équilibre différentes (adsorbant d'équilibre) ou par des différences dans les taux d'absorption (adsorbant cinétique). Selon le gaz à retirer, l'adsorbant change : les zéolithes, le charbon actif ou d'autres tamis moléculaire sont utilisés. Le procédé a connu un développement industriel important à la fin du , notamment dans le retrait du dans l'étape finale de la synthèse de hydrogène, dans le raffinage du pétrole. C'est la technique la plus utilisée pour purifier l'hydrogène et elle correspond (au début des années 2000) à 20-30 % des coûts d'une unité de reformage. Le développement de l'adsorption par inversion de pression débute dans les années 1930. Les premiers travaux sur le sujet sont brevetés par Finlayson et Sharp (de British Celanese Limited), Hasche et Dargan et Perley. Mais après ces brevets, le développement de la technologie est lent. Dans les années 1950, de nouvelles recherches sont entreprises. En 1960, C. W. Skarstrom (Esso) dépose un brevet, et en 1964, P. Guerin de Montgareuil et D. Domine (Air liquide) font de même. Cette technologie suscite l'intérêt des chercheurs à la fin des années 1970, lorsque le nombre de publications et de brevets augmente significativement (de quelques papiers par an à plusieurs dizaines). Actuellement, la recherche se concentre sur l'utilisation de nouveaux adsorbants (principalement les zéolithes), et l'amélioration de l'automatisation (pour avoir des cycles de plus en plus complexes et plus rapides).
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