alting - spécialiste de la filtration membranaire

EXTRACTION LIQUIDE/GAZ

L’extraction liquide/gaz repose entièrement sur le rapport qui existe entre la pression partielle d’un gaz donné, à la surface d’un liquide et la concentration de ce même gaz dans le liquide. Cette relation est exprimée par la Loi de HENRY :

P_P = Hx

P_P est la pression partielle du gaz à la surface de l’eau

H est la constante de HENRY spécifique au gaz considéré et dépendante de la température

x est la concentration du gaz dans l’eau

 

La loi de HENRY nous donne une proportionnalité directe entre la quantité totale de gaz dissouts dans l’eau et la pression partielle du gaz. Les gaz en contact avec l’eau tendent à s’y dissoudre, jusqu’à atteindre un point d’équilibre défini entre autre par la pression partielle du gaz, la nature même du gaz et la température. La rupture de cet équilibre de concentration entraîne un dégazage de la solution ou une redissolution du gaz :

• Si la pression partielle du gaz considéré augmente, le gaz va tendre à se dissoudre dans l’eau.
• Si la pression partielle du gaz considéré baisse, le liquide va tendre à dégazer pour rétablir l’équilibre.

Le caractère hydrophobe de la membrane PP constituant les contacteurs lui confère le rôle d’interface entre deux milieux distincts :

• La phase liquide qui se déplace à l’extérieur des fibres creuses (shellside)
• La phase gazeuse qui se trouve à l’intérieur des fibres creuses (lumenside)

La membrane empêche le mélange de ces phases.

L’équilibre de concentrations est rompu lorsqu’une dépression et/ou si un gaz d'entraînement est mise en jeu dans la phase gazeuse. Il se crée alors une force de diffusion qui contraint les gaz dissouts de la phase liquide à migrer dans la phase gazeuse au travers de la membrane (ou inversement).

Les contacteurs membranaires LIQUI-CEL® disposent à ce jour de 3 membranes, en fonctions du milieu de mise en œuvre et du type d’extraction. Aucune de ces membranes ne montre de sélectivité par rapport au gaz, mais elles sont plus ou moins adaptées à divers modes d’extraction :

X50

Le CO2 qui se dissout dans l’eau, est relativement peu stable et peut être plus facilement extrait que d’autres gaz (tel que l’oxygène). La membrane X50 présente une porosité d’environ 40% et une épaisseur de paroi d’environ 40 µm : une plus grande surface de contact et une plus petite résistance de membrane donc une force motrice plus importante.

X40

L’oxygène se dissout dans l’eau, dans des quantités bien moindres que le dioxyde de carbone, mais il y est beaucoup plus stable. Il est donc nécessaire de pousser les conditions d’extraction un peu plus loin que pour le CO2 en  appliquant un vide plus important. La membrane X40 présente une porosité moindre (25%) et une épaisseur de paroi plus importante (50 µm), lui conférant ainsi une stabilité structurelle plus grande.

XIND

Cette membrane présente environ les mêmes caractéristiques et capacités d’extraction que la membrane X50. Néanmoins elle résiste moins à la température et à la pression, limitant ainsi son champ d’applications aux standards industriels à froid ne nécessitant pas d’agrément d’alimentarité (FDA).

SuperPhobic

Si les membranes ci-dessus sont adaptées à la mise en œuvre dans des milieux aqueux ou similaire, il n’en est pas de même pour les liquides à basse tension de surface. En fait ces derniers auront un effet mouillant sur les membranes, les rendant ainsi inopérantes. La membrane SuperPhobic répond à cette problématique : il s’agit d’une polyoléfine dense ne présentant pas de porosité apparente. Le dégazage se fait par un phénomène de diffusion transmembranaire (dissolution du gaz dans la membrane et relargage dans la phase gazeuse).

nos marchés

• Préparation d'eau Ultra Pure pour l'industrie Electronique
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• Préparation d'eau Ultra Pure pour l'industrie Pharmaceutique
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L’extraction liquide/gaz est devenue un standard pour la production d’eau ultra-pure, indispensable pour les industries micro-électroniques et pharmaceutiques, mais il existe beaucoup d’autres applications :

• Extraction des gaz dissouts dans l’industrie Électronique (UPW).
• Extraction l’Oxygène formé par la destruction de l’Ozone.
• Extraction d’Azote dissous des cuves de stockage inertées.
• Extraction de CO2 pour prolonger la durée de vie des colonnes échangeuses d’ions.
• Extraction de CO2 dans les process EDI / CDI.
• Extraction de composants organiques volatiles (COV) de Liquides.
• Humidification de gaz.
• Carbonatation, Décarbonatation & Azotation dans les industries alimentaires.
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