Le "Carbon Molecular Sieve" au coeur des générateurs d'azote Nitrocraft

Nitrocraft est une filiale du groupe Air Liquide, elle conçoit et fabrique depuis plus de 15 ans une gamme complète de générateurs d'azote utilisant comme process le "Carbon Molecular Sieve" (CMS).

Qu'est-ce que le "Carbon Molecular Sieve" ?

Le Carbon Molecular Sieve ou CMS est un adsorbant utilisé dans la fabrication des générateurs d'azote pour séparer l'oxygène et l'azote de l'air sur le principe d'un effet de diffusion cinétique. Il se présente sous le forme de granulés de charbon extrudés à un diamètre d'environ 2 millimètres.

Comme matériaux de départ, on utilise un charbon spécialement préparé à partir de coke de coquilles de noix de coco. Cette base est assemblée en granules avec un liant puis subit plusieurs traitements thermiques sous différentes atmosphères gazeuses. Une structure poreuse est d'abord obtenue par pyrolyse sous atmosphère inerte, puis cette structure est étendue par un traitement à la vapeur. Finalement, la taille des pores est affinée par dépôt de carbone.

Comment ça marche ?

Par ce procédé, une multitude de micropores d'une taille de quelques Angstrom est obtenue. L'entrée de ces micropores forme des goulots d'étranglement qui laissent facilement passer les molécules d'oxygène d'une taille de 2,8 Angstrom alors que les molécules d'azote légèrement plus grandes (3 Angstrom) ne diffusent pas ou très peu au travers de ces goulots. Pour chaque granulé, l'ensemble de la structure poreuse forme une gigantesque surface de contact sur laquelle les molécules d'oxygène viennent se fixer sous l'effet des forces dites de "Van Der Walls".

 

Quelle différence entre PSA et CMS ?

C'est cet effet de tamis moléculaire qui entre en jeu dans le procédé de séparation des générateurs d'azote Nirocraft. Sous l'effet de la pression, les molécules d'oxygène sont préférentiellement adsorbées à l'intérieur du système de micropores et peuvent être récupérées en tant que gaz produit. Lorsque la pression chute brutalement, le gaz se libère et permet la régénération du Carbon Molecular Sieve expliquant ainsi le fonctionnement cyclique des générateurs d'azote utilisant le système PSA (Pressure Swing Adsorption).

La principale force du Carbon Molecular Sieve est sa longévité exceptionnelle. Exploité dans des conditions optimales, il n'y a aucune déterioration au cours du temps de la structure de l'adsorbant et de ses performances et cela même après plusieurs décénies d'exploitation.