Élimination de CO2

[Hydrowoman]

Est-il possible d'éliminer le CO2 non dissout dans le cône ( schéma ci-dessous) par le protocole suivant:
Le CO2 qui émane d'un puits de fermentation passe dissout dans l'eau ou libre par le cône ouvert par le sommet. L'eau sort par des canaux juste en bas du sommet et non par le sommet. Au niveau du cône en fait circuler à l'aide de diffuseurs de l'eau pauvre en CO2 grâce à des pompes. L'eau sortant du haut du cône ( par les canaux) est en principe enrichie de CO2 libre ( non dissout) dans le cône.
Voici le schéma :
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[JPL]

Rappel de la charte du forum :

La courtoisie est de rigueur sur ce forum : pour une demande de renseignements bonjour et merci devraient être des automatismes.

[Hydrowoman]

inconsciemment, j'ai écrit ma question comme si personne ne va la lire . Vous m'avez répondu sans aucune courtoisie parce que je le mérite peut-être

[Sethy]

Ce genre de procédé est courant en chimie. La branche de la chimie qui étudie ce genre de technique s'appelle le génie chimique.

Comme je le disais, c'est assez courant et c'est utilisé pour laver tout une série de gaz (H2S, NH3, ...).

La seule chose qui "cloche" dans ton schéma, c'est la gravité. L'eau ne va pas monter par le "St-Esprit". Pour résoudre ce problème, on inverse l'entrée et la sortie d'eau. En d'autres termes, l'eau pauvre en CO2 est introduite par le sommet et l'eau riche en CO2 est recueillie au fond de la tour/colonne.

De plus, d'un point de vue chimique, c'est bien plus efficace puisqu'en haut de la colonne, l'eau "fraiche" rencontre le gaz appauvri.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Hydrowoman]

Bonjour
En fait le puits est alimenté en bas en continue par des eaux usées. J'ai juste simplifié pour ne pas trop encombré le schéma.
J'ai déjà pensé à alimenter le cône par le haut mais dans un forum d'hydraulicien , on m'a suggéré de faire une alimentation par le bas avec un diffuseur en Y ( plus économique) .
Merci bien Sethy.

[Sethy]

Honnêtement, je ne vois pas comment tu vas réussir à faire monter l'eau. Autre manière de dire la même chose, comment vas-tu empêcher l'eau de descendre dans la partie consacrée à la fermentation.

[Boumako]

Bonjour

En effet l'eau "pure" doit entrer en haut pour redescendre par gravité. Plutôt que d'utiliser un cône il faut plutôt utiliser un cylindre.
Il faudrait aussi développer un peu le problème : Est ce que tu veux empêcher le cO2 d'aller à l’atmosphère ? Laver un autre gaz pour le débarrasser du CO2 ? faire de l'eau gazeuses ?

[Hydrowoman]

Salut Sethy : Voilà comment l'eau va monter dans le cône. L'installation est faite comme ce-ci:
Je voulais juste ne pas trop compliquer la question. Merci quand même de votre remarque.

[Hydrowoman]

Justement Boumako : Je cherche à ce que le CO2 soit récupéré par dissolution dans l'eau alors le CH4 se dégage par le haut du sommet (ou il est récupéré lui aussi dans un dôme (que je n'ai pas représenté par souci de simplification). En effet le CH4 est très peu soluble dans l'eau (0,22 g/l) alors que le CO2 est beaucoup plus soluble (1.45 g/L). Je cherche à utiliser cette différence de solubilité pour séparer le CO2 du CH4.

Image supprimée à la demande d'Hydrowoman

[Hydrowoman]

Pour Boumako :
Voici le dôme de récupération de CH4:

[Boumako]

Dans ce cas ce procédé ne sera pas efficace : L'eau ne captera pas le CO2 si il y a un flux de CH4, peu importe si l'eau entre en haut ou bas.
Il faut plutôt utiliser de l'eau sodée, et la faire entrer en haut.

[Hydrowoman]

Voulez-vous vous expliquer cher Boumako? pourquoi l'eau ne captera-il pas le CO2 alors que le CO2 est beaucoup plus soluble dans l'eau que le CH4? Pourquoi l'eau sodée ?
regrader cette experience:
http://mhalb.pagesperso-orange.fr/ki..._2h_lavage.htm

[Boumako]

Ça ne marche pas parce que le CH4 va avoir tendance à stripper le CO2, même si celui ci est plus soluble. Par contre en utilisant de l'eau sodée le CO2 se combine à la soude pour former du carbonate de sodium, qui ne peux plus être strippé. En fait c'est une question d'équilibre, on pourrait piéger le CO2 avec un très fort débit d'eau, mais dans ce cas on perd du CH4.

Si tu as des valeurs de débit et composition de gaz je peux te calculer précisément les équilibres, ce sera sans doute plus parlant.

[Hydrowoman]

D'accord cher Boumako:
voici les débits:
Débits Q1 entrant (montant dans le cône depuis le puits) : 180m³/jour
Débit Q2 de l'eau de lavage: 20 m³/jour
Débit Q3 de l'eau sortant : 200m³/jour
Composition approximatif de l'eau à traiter :
[CO2] = 3g/l
[CH4] = 1g/l
Température = 20 à 25 ^oC
Merci infiniment du temps que vous m'accorder et de votre patience cher Boumako
Les débits et concentrations sont signalés en rouge dans le schéma suivant :

[Hydrowoman]

Je signale qu'on n'est pas dans le cas suivant :
Exercice que j'ai trouvé sur le net :
Un flux de méthane contenant 5% en volume de CO2 est lavé à l'eau sous une pression totale de 50 atm. Le gaz lavé a une teneur résiduelle en CO2 de 0.1% en volume, tandis que l'eau sortante contient 0.25% poids de CO2.
1°) Déterminer pour 1000 kg.h-1 de charge le débit d'eau utilisé.

http://www.azprocede.fr/ex_absorptio...e.html#reponse

Nous sommes plutôt dans une situation semblable à celle-ci:

http://mhalb.pagesperso-orange.fr/ki..._2h_lavage.htm

Merci d'avance pour tout ceux qui participent à trouver une solution.

[Boumako]

Je comprend mieux le problème, ce cône ne sert pas à laver mais sert de dévésiculeur. Par ailleurs je pensais que le flux à traiter était un gaz, alors qu'il s'agit en fait d'eau contenant du CO2 et du CH4 (si j'ai bien compris ?).
Je regarde demain et je te donne une réponse.

[Hydrowoman]

exactement Boumako, c'est de l'eau montante dans le cône contenant essentiellement du méthane et du CO2. La question: comment se débarrasser du CO2 pour que seul le méthane se dégage de la sortie du cône. J'espère que la solution que j'ai proposé est valable c'est dire passer un flux d'eau ( très pauvre en CO2) pour absorber le CO2 contenu dans le cône.
Je signale que le méthane et le CO2 sont issues de la fermentation dans le puits et donc les valeurs des concentrations que j'ai données sont très approximatives. L'essentiel est de comprendre le phénomène et tirer une conclusion quand à l'efficacité de la méthode proposée.
Merci. À demain