Bronkhorst
Note d'application

Dosage de gaz liquéfié

« Vous savez ce que vous pompez – en temps réel. »

De nombreuses réactions chimiques réalisées à haute pression nécessitent de fournir des quantités précises de solvants organiques, par exemple pour l’extraction. Pour remplacer les solvants organiques traditionnels, des alternatives plus vertes et plus efficaces comme les gaz liquéfiés sont envisagées. 

Les difficultés de mise en œuvre de ces substances liquides / gazeuses et le manque de précision de dosage sont de typiques obstacles pour l’utilisation des gaz liquéfiés dans les applications complexes. Toutefois, si l’on combine les régulateurs de débit massique Coriolis de Bronkhorst avec les pompes à haute pression WADose, on obtient une solution simple et complète pour doser précisément des gaz liquéfiés à des pressions élevées

Un gaz liquéfié est un gaz à pression atmosphérique et à température ambiante qui est transformé en liquide par refroidissement ou compression. 

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Dosage de gaz liquéfié

Exigences de l'application

Les gaz liquéfiés doivent être dosés à l’état liquide pour l’application concernée qui fonctionne à des températures élevées (jusqu’à plusieurs centaines de bar). Pour un dosage précis des gaz liquéfiés, les conditions du procédé comme la pression et la température, doivent permettre d’éviter à la phase liquide de repasser en phase gaz. Notamment à de faibles débits, il faudra contrôler que la quantité de liquide requise est vraiment dosée.

Caractéristiques importantes

  • Éviter le passage à la phase gaz des liquides
  • Dosage à hautes pressions
  • Mesure précise du liquide dosé avec de faibles débits
     


Solution adoptée

La solution pour doser les gaz liquéfiés consiste en une pompe à piston WADose HP Lite équipée d’un échangeur thermique, combinée à un régulateur de débit massique Coriolis de Bronkhorst et un transmetteur de pression EL-PRESS. L’échangeur thermique sert à refroidir la tête de la pompe en-dessous du point de condensation, afin de favoriser l’état liquide et d’éviter la cavitation et l’état gazeux. Ceci évite des fluctuations de pression et un débit de liquide instable lors du dosage des composés chimiques. Le protocole de communication Flowbus est utilisé en standard entre la pompe et le régulateur de débit massique.

La combinaison de la Pompe à piston WADose et du régulateur de débit massique Coriolis permet un dosage précis des gaz liquéfiés. Les pompes à piston seules ne sont pas étanches à 100% et ont une usure dans le temps. Par conséquent, leur point de consigne peut s’éloigner peu à peu de la quantité réelle de composé chimique dosé, ce qui est particulièrement problématique lorsque l’on dose des faibles débits de quelques ml/min. Sur cette solution Bronkhorst, la quantité dosée est mesurée in-situ avec précision avec un débitmètre massique Coriolis et ce dernier commande la pompe en ajustant le débit. Cette boucle fermée contrôle en continu le dosage, de sorte que « vous savez ce que vous pompez – en temps réel ». En comparaison, auparavant, les gaz liquéfiés étaient délivrés de manière incontrôlée, et l’on manquait ainsi de la précision nécessaire.

Schéma fluidique
Schéma fluidique

Dans cette solution de process, le gaz liquéfié est compressé, à partir d’une bouteille à gaz, vers un liquide à haute pression d’environ 200 bar. La pression est monitorée par un transmetteur électronique numérique aussi bien pour mesurer la pression du procédé que pour assurer la sécurité de l’installation. Ceci permet d’être sûr que la pression ne soit pas supérieure à la pression admissible par les dispositifs, les composants et les cuves de l’installation. Aucune soupape de sécurité supplémentaire n’est ainsi nécessaire.

En plus du débit massique – qui est indépendant des propriétés physiques du fluide – le régulateur de débit massique mesure également en continu la densité du composé chimique. C’est une mesure supplémentaire pour s’assurer que le fluide est à l’état liquide ou non. Également, la température du composé est mesurée par le régulateur de débit massique.

Cette combinaison pompe / régulateur est une solution plug-and-play intégrale ne nécessitant pas de nombreuses heures d’ingénierie coûteuse. Les paramètres de contrôle PID sont faciles à modifier en utilisant l’interface intuitive de la pompe.


Carsten Neutzer: " Vous savez ce que vous pompez - en temps réel ".


Pompe à Haute Pression WADose avec un débitmètre massique Coriolis mass
Version spéciale de la pompe à Haute Pression WADose Lite (avec pompe en acier inoxydable et capteur de pression en PEEK) et débitmètre massique Coriolis

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