Modélisation thermodynamique des enthalpies d'absorption du CO2 par des solutions aqueuses d'amines
Résumé
Les procédés envisagés pour le captage du dioxyde de carbone dans les fumées post-combustion reposent généralement sur une dissolution du gaz dans des solutions aqueuses d'amines [1]. Le mécanisme combine une dissolution physique du CO2 ainsi qu'une réaction acido-basique avec l'amine. La réversibilité de ces mécanismes doit permettre la régénération de la solution d'amine pour un fonctionnement en cycles. Pour être intégrer sur site industriels, le coût des procédés de captage doivent être minimisé. Des recherches sont ainsi menées sur le choix des amines pour une réduction de l'énergie requise dans les unités de régénération. Cette énergie dépend notamment de l'enthalpie de dissolution mise en jeu. L'étude thermodynamique de la dissolution du dioxyde de carbone, basée sur des mesures expérimentales [2-4] et le développement de modèles théoriques[5-7], permet la corrélation et la prévision des capacités d'absorption et des énergies mises en jeu en fonction de l'amine et des conditions de température et de pression. Le modèle présenté repose sur la description des équilibres de phases dans un système {CO2-Eau-Amine}. La non-idéalité de la phase liquide est prise en compte dans le calcul des coefficients d'activité et la phase gazeuse est décrite par une équation d'état. Le développement de ces modèles rigoureux est complexe à cause du nombre réactions chimiques intervenant dans le processus de captage et de la disponibilité des constantes d'équilibre associées. L'étude porte sur la performance de la modélisation thermodynamique pour la prévision des enthalpies de dissolution à partir des données physico-chimique généralement disponibles dans la littérature.