Testeur de membrane de séparation de gaz
Testeur de membrane de séparation de gaz - ToronSMT™ 200
Testeur de perméation et de sélectivité des gaz membranaires
Le ToronSMT™ 200 est un testeur de membranes de séparation de gaz qui mesure la perméabilité, la sélectivité et le taux de séparation des membranes pour les gaz purs et les mélanges. Cet instrument exploite le principe de perméation par pression différentielle et l'associe à un chromatographe en phase gazeuse intégré, ce qui lui permet de quantifier à la fois la vitesse de perméation d'un gaz et l'efficacité de la séparation d'un mélange par la membrane. Les résultats sont exprimés en barrers, l'unité de référence pour la performance des membranes.
Le ToronSMT™ 200 couvre une large gamme de perméabilités, de 0.01 à 20 000 Barrers, et est compatible avec les gaz courants tels que O₂, N₂, CO₂, H₂, CH₄ et He. Un contrôle précis de la différence de pression jusqu'à 10 bar et des capteurs de vide de haute précision permettent de mesurer les faibles pressions de perméat et d'obtenir des résultats précis. Un système de contrôle de la température par bain-marie (en option) maintient la chambre isotherme entre 5 °C et 95 °C pour les études en fonction de la température.
Le ToronSMT™ 200 (testeur de perméation et de sélectivité des membranes) exécute automatiquement la séquence complète de perméation grâce à un simple bouton. Les courbes en temps réel permettent aux opérateurs de suivre chaque test. Il est adapté au traitement du gaz naturel, à l'épuration du biogaz, à la récupération d'hydrogène, à la capture du carbone et à la recherche sur les matériaux membranaires, applications pour lesquelles des données précises de perméabilité et de sélectivité sont essentielles au choix et au développement des membranes.
Testeur de membrane de séparation de gaz - Applications ToronSMT™ 200
Le ToronSMT™ 200 caractérise les membranes de séparation de gaz dans les processus où la perméabilité et la sélectivité déterminent les performances de séparation.
- Traitement du gaz naturel : mesure la sélectivité CO₂/CH₄ des membranes utilisées pour adoucir le gaz naturel.
- Valorisation du biogaz : caractérise les membranes qui séparent le CO₂ du méthane pour valoriser le biogaz en biométhane.
- Récupération et purification de l'hydrogène : tests de membranes sélectives H₂ pour la séparation et la purification de l'hydrogène.
- Capture du carbone : évalue les membranes sélectives au CO₂ pour la capture du carbone après combustion et dans les procédés.
- Séparation de l'air : mesure la sélectivité O₂/N₂ des membranes pour la génération d'azote et l'enrichissement en oxygène.
- Recherche et développement sur les membranes planes : soutient le développement de nouveaux matériaux de membranes de séparation testés sous forme d’échantillons de membranes planes.
- Séparation des oléfines et des hydrocarbures : études sur les membranes pour la séparation des hydrocarbures légers et des oléfines et paraffines.
- Recherche sur les matériaux membranaires : quantifie la perméabilité et la sélectivité des membranes polymères, à matrice mixte et inorganiques.
Testeur de membranes de séparation de gaz - ToronSMT™ 200 : Principales caractéristiques
Le ToronSMT™ 200 associe la perméation à pression différentielle à un chromatographe en phase gazeuse intégré pour une caractérisation complète de la membrane.
- Perméabilité, sélectivité et vitesse de séparation : mesure les trois paramètres clés d'une membrane de séparation dans un seul système, pour les gaz purs ou mélangés.
- Tests avec gaz purs et mélanges gazeux : caractérisent les membranes avec des gaz purs et des mélanges multicomposants, plus proches des conditions réelles de fonctionnement.
- Chromatographe en phase gazeuse intégré : un chromatographe en phase gazeuse embarqué détermine la composition du perméat afin de quantifier la sélectivité des gaz mélangés et le taux de séparation.
- Principe de perméation à pression différentielle : applique une différence de pression contrôlée à travers la membrane et suit l’accumulation de perméat pour une perméabilité précise dans les barrières.
- Détection du vide de haute précision : des capteurs de vide précis à 0.1 Pa permettent de mesurer les faibles pressions de perméat pour une perméabilité précise.
- Large plage de perméabilité : couvre de 0.01 à 20 000 barrières à travers des couches sélectives étroites et des membranes ouvertes.
- Test automatisé en un clic : exécute automatiquement la séquence de perméation complète, réduisant ainsi l’effort et la variabilité de l’opérateur.
- Contrôle optionnel de la température du bain-marie : maintient la chambre d’essai isotherme sur une plage de 5 °C à 95 °C pour les études dépendantes de la température.
- Gaz de test et de chargement multiples : fonctionne avec des gaz courants tels que O₂, N₂, CO₂, H₂, CH₄ et He, dans des combinaisons de gaz sûres.
- Acquisition de données Delta-Sigma 24 bits : la conversion haute résolution résout les signaux de faible perméat produits par les membranes sélectives.
- Courbes de données en temps réel : les courbes de perméation affichées à l’écran permettent aux opérateurs de suivre chaque test et d’évaluer l’état stable.
- Intégration de la gestion des données de laboratoire : se connecte au logiciel de gestion des données de laboratoire pour la centralisation des enregistrements et des rapports.
Théorie et méthode
Cet instrument mesure le transport de gaz à travers une membrane de séparation en maintenant cette dernière entre une zone d'alimentation à haute pression et une zone de perméat à basse pression. Une différence de pression contrôlée force le gaz à traverser la membrane, et des capteurs de vide de haute précision suivent l'augmentation de pression du côté perméat au fil du temps. Le débit de perméation à l'état stationnaire, combiné à la surface, à l'épaisseur et à la différence de pression de la membrane, donne la perméabilité en Barrers.
La perméabilité décrit la quantité de gaz qui traverse la membrane, tandis que la sélectivité, rapport des perméabilités entre deux gaz, détermine l'efficacité de la membrane à séparer un mélange. Pour un gaz pur, la mesure de l'élévation de pression donne directement la perméabilité. Pour un mélange gazeux, un chromatographe en phase gazeuse intégré analyse la composition du perméat ; le système indique ainsi la sélectivité réelle et le taux de séparation du mélange dans des conditions réalistes.
Il est important de réaliser des tests avec des mélanges gazeux réels, car la sélectivité d'une membrane pour un mélange gazeux diffère souvent de la sélectivité idéale calculée à partir de données obtenues avec un seul gaz. Le ToronSMT™ 200 permet d'effectuer des tests avec un seul gaz et des mélanges gazeux sur une seule plateforme, avec une régulation optionnelle de la température du bain-marie pour les études en fonction de la température. Son fonctionnement automatique et l'acquisition de données 24 bits garantissent la résolution des signaux à faible perméat et la reproductibilité des mesures.
Testeur de membranes de séparation de gaz - Spécifications techniques du ToronSMT™ 200
| Paramètre | Spécifications |
|---|---|
| Plage de perméabilité | 0.01 à 20 000 Barrers |
| Flux de test | 0 à 100 ml/min (200, 300 ml/min en option) |
| Précision de la perméabilité | 0.01 Barrers |
| Précision du vide | 0.1 Pa |
| Gaz d'essai | O₂, N₂, CO, CO₂, H₂, CH₄, C₂H₄, C₂H₆, He et autres |
| Différence de pression | 0 à 10 bar (standard) |
| Résistance à la pression du système | 16 bar |
| Plage de température | 5°C à 95°C, ±0.1°C (optionnel) |
| Zone de test | Ø20 mm (3.14 cm²) |
| Épaisseur de l'échantillon | ≤ 2 mm |
| Montant de l'échantillon | 1 (spécimen unique) |
| Sensibilité du détecteur | ≥ 5 000 mV·ml/mg ou 10 000 mV·ml/mg |
| Dérive du détecteur | ≤ 0.10 mV ; Bruit ≤ 0.015 mV |
| Pression de gaz de chargement | 2 bar |
| Chargement du gaz | N₂, H₂, He, Ar et autres |
| Dimensions de l'unité principale | 320 mm (L) × 625 mm (P) × 335 mm (H) |
| Dimensions du chromatographe en phase gazeuse | 590 mm (L) × 480 mm (l) × 500 mm (H) (standard) |
| Tension | 220 V CA, 50 Hz (110 V également disponible) |
Remarque : ne pas tester l'oxygène en présence de gaz inflammables ou explosifs, ni de gaz corrosifs.
Livraison standard
| Produit | Description |
|---|---|
| Unité principale | Instrument de test de perméation gazeuse membranaire |
| Logiciel de contrôle | Logiciel de fonctionnement des instruments et d'analyse des données |
| Pompe à vide | Évacue le côté perméat pour la mesure de la perméation |
| Régulateur de réservoir | Régule la pression d'alimentation en gaz |
| Carte d'acquisition PCIe | Interface d'acquisition de données pour le PC de contrôle |
| Chromatographe en phase gazeuse | Analyse la composition du perméat pour la sélectivité aux gaz mixtes |
| Câble de communication | Connecte l'instrument au PC de contrôle |
| Graisse sous vide | Scelle l'échantillon à l'interface de la chambre |
| Gazoduc | Ensemble de tuyauterie pour les raccordements de gaz d'alimentation et de perméat |
Accessoires en option
| Produit | Description |
|---|---|
| Contrôleur de température | unité de contrôle de température du bain-marie |
| Ordinateur | PC de contrôle dédié |
| Système de gestion des données de laboratoire | Logiciel centralisé de gestion et de reporting des données |