Etude par interférométrie Mach-Zehnder de la cinétique d’absorption du CO2 gazeux dans une solution d’amine industrielle

Abstract

Dans ce travail, nous nous intéressons à l’absorption du CO2 gazeux par absorption chimique dans une solution aqueuse contenant une amine. Ce type d’absorption est réalisée dans les procédés de capture de CO2 en postcombustion. Le choix adéquat du type d’amine utilisée ainsi qu’une bonne caractérisation de ses propriétés d’absorption peut permettre de réduire les coûts de fonctionnement ou d’améliorer les rendements de tels procédés. L’objectif de ce travail est de caractériser expérimentalement la cinétique d’absorption du CO2 gazeux dans un solvant à base d’amine : la N-hydroxiethylpiperazine (HEP). Cette étude est réalisée par utilisation de l’interférométrie de Mach-Zehnder. Cette technique permet de mesurer avec précision les variations d’indice de réfraction de la solution induites par l’absorption de CO2 et corrélées à la quantité de CO2 absorbée. Plusieurs séries d’expériences pour différentes concentrations en HEP et CO2 initialement absorbé sont réalisées. Une expression phénoménologique est également proposée pour modéliser les phénomènes contrôlant le taux d’absorption de CO2 au cours du temps. Les paramètres de ce modèle sont alors estimés à l’aide des résultats expérimentaux, permettant d’établir un lien entre le temps de contact gaz-liquide et le taux de transfert.