Destruction exergie à travers une membrane

[flodrows]

Bonjour, dans le cadre de mon PFE je travaille sur un système d'épuration membranaire du biogaz . J'ai effectué un bilan exergétique sur toute mon installation (au niveau des utilités etc), sauf au niveau des membranes. Le principe du procédé est: on injecte notre biogaz (50% CH4 et 50% CO2) avec une pression forte à travers une membrane et on obtient à la fin un flux avec beaucoup de méthane (99%CH4, 1%CO2) et un autre avec beaucoup de CO2 (1%CH4, 99%CO2).

Je sais facilement calculer l'exergie "physique" d'un courant:
-Ex= H-To*S ce qui fait pour un gaz parfait : Ex = x_Ch4*(Cp_CH4*(T-To)-To*(Cp*ln(T/To)-R*ln(P/Po)))+x_C02*(Cp_CO2*(T-To)-To*(Cp_CO2*ln(T/To)-R*ln(P/Po)))

Par contre je n'arrive pas à calculer l'exergie chimique des flux sortants, vu qu'il y a eu un changement de composition (sans réaction chimique) je ne devrais pas avoir que de la destruction d'exergie physique, mais normalement les flux sortants devraient gagner un peu d'exergie chimique non (il faut bien fournir un travail pour pouvoir séparer les deux constituants)?

J'espère m'être fait compris,
Merci pour votre aide,
Bonne journée
FloDrows
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[40CDV20]

Bjr,
S'agit il de perméation gazeuse classique, telle séparation O2/N2 d'inertage ou d'un procédé dérivé ?
Cdt.

[flodrows]

Bjr,
S'agit il de perméation gazeuse classique, telle séparation O2/N2 d'inertage ou d'un procédé dérivé ?
Cdt.

Oui c'est une perméation classique à travers une membrane.

[40CDV20]

Bjr,
Je crains de ne pas pouvoir élargir ici une expérience réduite d'une configuration notablement différente, la déshydration de méthane en sortie de puit à des fins de transport en pipe.
Ceci étant, ce qui est communiqué est insuffisant, il faut disposer du schéma de principe, de la caractérisation des modules (spirale ou fibres creuses) et préciser le type d'écoulement. S'agit il d'une simple modélisation avec en prolongement une unité ou pilote opérationnel, où ceci existe déjà ?
Ce qui me surprend également est qu'il n'est pas fait état de la présence d'eau qui est incontournable du biogaz (CO2+CH4+H2O), eau également présente mais en quantité inférieure dans le CH4 fossile. C'est un point d'importance, sauf si le gaz a été préalablement déshydraté, sur glycol par exemple. Un temps tout au moins la valeur plafond de "transportabilité" par pipe du GN était fixée à 100ppm.
Il est également à noter que sous l'impulsion de Monsanto, l'application de la PG à l'enrichissement du biogaz date des années 80 et s'est traduite par l'implantation de multiples unités de petite capacité. Il existe donc un important support documentaire.
Cdt.

[A voir en vidéo sur Futura]

[RomVi]

Bonjour

Effectivement il y a gain d'exergie, celle ci dépend du contexte : Ici il n'y a pas gain d’énergie chimique mais gain de PCI.