strippage (désorption)

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Il s’agit d’extraire les gaz dissous dans l’eau pour les faire passer en phase gazeuse afin d’obtenir une eau à faible concentration en gaz dissous. Ces gaz extraits de la phase liquide sont entraînés par un important contre-courant de gaz, appelé gaz d’entraînement. L’application des lois de transfert montre que pour obte­nir un niveau très bas en gaz dissous, on doit :

  • abaisser la fraction molaire du gaz considéré dans la phase gazeuse d’entraînement : strippage du CO2 à l’air, de l’O2 au gaz naturel… ;
  • abaisser la pression totale de la phase gazeuse : dégazage sous vide de l’oxygène, du CO2, du CH4… ;
  • augmenter la constante de Henry dégazage : thermique à température élevée (O2, CO2).

La plupart des gaz dissous précédemment mentionnés sont très peu solubles dans l’eau et c’est le trans­fert en phase liquide qui régit la désorption. Pour les gaz très solubles, (NH3), la désorption est contrôlée par la phase gazeuse.

Les appareils industriels le plus fréquemment employés sont des colonnes à garnissage dont le calcul se rapproche des colonnes de distillation.

La hauteur H de garnissage nécessaire au strippage peut être calculée :

  • soit par le produit H = HUT × NUT (dans le cas des gaz très peu solubles), où :
    • HUT : hauteur d’unité de transfert qui dépend essentiellement des caractéristiques du garnissage ;
    • NUT : nombre d’unités de transfert qui dépend uniquement des concentrations initiales, finales, et à l’interface des différents étages ;
  • soit par le produit H = HEPT × NET (dans le cas de gaz très solubles), où :
    • NET : nombre d’étages théoriques déterminé par un calcul analytique ou graphique ;
    • HEPT : hauteur équivalente à un plateau théorique, surtout fonction du garnissage.

Pour l’élimination de l’oxygène le nombre d’unités de transfert (ou d’étages) varie sur des eaux saturées, à 15 °C, de 8 à 12 pour des concentrations finales de 50 à 10 μg · L–1.

La désorption de CO2 est généralement moins poussée. Sur un poste de déminéralisation, la réduction recherchée de la teneur en CO2 de 70 à 10 mg · L–1 nécessite moins de deux étages théoriques.

pour aller plus loin :