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Procédés utilisant du CO₂ supercritique

L’utilisation du CO₂ supercritique ouvre la voie à des applications de pointe et respectueuses de l’environnement dans un large éventail de secteurs :

  • Extraction et purification vertes : Séparation efficace des composants dans l’industrie pharmaceutique, cosmétique et agroalimentaire sans utilisation de solvants organiques toxiques.
  • Synthèse chimique et réactions : Utilisation du comme milieu réactionnel durable ou matière première pour des briques chimiques fondamentales.
  • Traitement des matériaux et polymères : Imprégnation, nettoyage,
    séchage de structures fragiles (telles que les aérogels) et polymérisation de haute performance.
  • Technologies climatiques et environnementales : valorisation du CO₂,
    stockage minéral et développement de matières premières circulaires.

La difficulté de ces procédés réside dans le contrôle précis des phases, car ils se déroulent dans des conditions extrêmes (généralement entre 100 et 500 bars).
Cela impose des exigences élevées en matière d’étanchéité, de résistance à la corrosion et de contrôle de la température et de la pression du système.

Procédés sûrs et mise à l’échelle

Suurmond répond aux exigences des ingénieurs de procédés dans cette phase pionnière grâce à du matériel haut de gamme et à une ingénierie sur mesure, de l’étude préliminaire en laboratoire jusqu’à l’échelle commerciale :

  • Systèmes de réacteurs évolutifs: Fourniture de réacteurs sous pression certifiés – des unités de laboratoire compactes pour le criblage jusqu’aux
    systèmes de réacteurs pilotes et de production robustes allant jusqu’à 500 l.
  • Sur mesure & sélection des matériaux : Configurations spécifiques aux besoins du client avec des alliages spéciaux, des vannes et des joints résistant
    aux hautes pressions, aux fluctuations de température et aux éventuels fluides abrasifs ou corrosifs.
  • Technologie de dosage de précision : Intégration de pompes de dosage  haute pression et de systèmes de contrôle de haute qualité pour un apport précis et sans pulsation de CO₂ liquide et d’additifs.
  • Partenariat et mise en service : Conseils en conception de procédés, accompagnement pour les certifications (DESP/ATEX) et assistance pour une installation et une mise en service en toute sécurité.

Détails techniques

REACTEURS:
Plage de pression -1 (FV) à +500 bars
Plage de volume 0,5 à 500 litres
Plage de températures de -90 °C à +500 °C
Matériaux Acier inoxydable, Hastelloy, tantale, acier émaillé
Certificats PED, CE, AD2000
Micropompes HNP-M | Pompes magnétiques GATHER:
Pression différentielle max. 200 bars | 20 bars
Pression du système max. 100 barg | max. 325 barg
Débits max. 1 l/min | 35 l/min.
Plage de températures max 200°C | 400°C
Matériaux Acier inoxydable / Hastelloy / titane / tantale
Certificats ATEX/ FDA/ certificats de matériaux 3.1

Foire aux questions sur le CO₂ supercritique (sCO₂)

Le CO₂ supercritique est du dioxyde de carbone qui se trouve au-delà de sa température critique (31,4 °C) et de sa pression critique (73,8 bars). Dans cette phase, il n’y a plus de distinction entre le gaz et le liquide : il présente une densité similaire à celle d’un liquide, mais imprègne tout comme un gaz.

Le sCO₂ est ininflammable, non toxique, peu coûteux et respectueux de l’environnement. À l’issue du procédé, la pression peut être facilement réduite, ce qui provoque l’évaporation du CO₂ et ne laisse aucun résidu nocif ni solvant organique dans le produit final.

Les défis majeurs sont les pressions de service élevées (souvent de 100 à 500 bars), la formation potentielle de glace sèche (congélation) lors d’une chute brutale de pression, et des contraintes extrêmes sur les joints et les vannes du fait que le CO₂ supercritique possède de fortes propriétés dégraissantes et gonflantes sur les élastomères standards.

Nous utilisons des joints spécifiques en polymère et en métal (tels que des variantes PTFE / PEEK ou des joints métal-sur-métal spéciaux) qui résistent à la décompression rapide et au pouvoir d’extraction du CO₂ supercritique.

Oui. Dans les systèmes de procédé en boucle fermée, le CO₂ est capturé, condensé ou repurfié/remis sous pression après la réaction ou l’extraction. Cela crée un procédé circulaire dans lequel le sCO2 est réutilisé en continu avec une perte minimale.

 

 

 

 

 

Nos systèmes sont configurés sur mesure selon les besoins du client et résistent à des conditions extrêmes, allant des exigences standards jusqu’à des pressions de et des températures allant jusqu’à 500°C.

Oui. Nous fournissons aussi bien des réacteurs pour les phases de R&D et pilotes que des skids de dosage pour l’échelle commerciale.

Nous sélectionnons pour les réacteurs les alliages spéciaux appropriés (tels que l’Hastelloy ou le titane), des configurations de vannes résistantes à l’usure et
des matériaux d’étanchéité spécifiques capables de résister aux contraintes mécaniques et chimiques.

Oui, tous les systèmes de réacteurs et composants sont livrés avec les certifications requises, telles que la DESP (Directive Équipements sous Pression)
et les directives ATEX pour les atmosphères explosives.

Nos ingénieurs vous accompagnent tout au long du projet : de la conception initiale et la sélection des matériaux jusqu’à l’installation physique,
le réglage fin et la mise en service sécurisée sur site.

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