[go: up one dir, main page]

FR3038240B1 - Article comprenant des particules zeolitiques reliees par une resine - Google Patents

Article comprenant des particules zeolitiques reliees par une resine Download PDF

Info

Publication number
FR3038240B1
FR3038240B1 FR1556246A FR1556246A FR3038240B1 FR 3038240 B1 FR3038240 B1 FR 3038240B1 FR 1556246 A FR1556246 A FR 1556246A FR 1556246 A FR1556246 A FR 1556246A FR 3038240 B1 FR3038240 B1 FR 3038240B1
Authority
FR
France
Prior art keywords
weight
article
particles
zeolite
zeolitic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
FR1556246A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3038240A1 (fr
Inventor
Sean Michael STABLER
Serge Nicolas
Guillaume ORTIZ
Cecile Lutz
Stephane Kieger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR1556246A priority Critical patent/FR3038240B1/fr
Application filed by Arkema France SA, Carbonisation et Charbons Actifs CECA SA filed Critical Arkema France SA
Priority to US15/738,424 priority patent/US10464042B2/en
Priority to JP2017568158A priority patent/JP6714023B2/ja
Priority to ES16770542T priority patent/ES2890875T3/es
Priority to EP16770542.5A priority patent/EP3317010B1/fr
Priority to KR1020187003378A priority patent/KR102110056B1/ko
Priority to PL16770542T priority patent/PL3317010T3/pl
Priority to PCT/IB2016/001101 priority patent/WO2017001935A1/fr
Priority to CN201680038950.0A priority patent/CN108025280B/zh
Publication of FR3038240A1 publication Critical patent/FR3038240A1/fr
Priority to ZA2017/08476A priority patent/ZA201708476B/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3038240B1 publication Critical patent/FR3038240B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/16—Alumino-silicates
    • B01J20/18—Synthetic zeolitic molecular sieves
    • B01J20/183—Physical conditioning without chemical treatment, e.g. drying, granulating, coating, irradiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26—Drying gases or vapours
    • B01D53/261—Drying gases or vapours by adsorption
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/10—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
    • B01J20/12—Naturally occurring clays or bleaching earth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/261—Synthetic macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/22—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising organic material
    • B01J20/26—Synthetic macromolecular compounds
    • B01J20/262—Synthetic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon to carbon unsaturated bonds, e.g. obtained by polycondensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28002—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J20/28004—Sorbent size or size distribution, e.g. particle size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28016—Particle form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/28—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties
    • B01J20/28014—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof characterised by their form or physical properties characterised by their form
    • B01J20/28026—Particles within, immobilised, dispersed, entrapped in or on a matrix, e.g. a resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3007—Moulding, shaping or extruding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3042—Use of binding agents; addition of materials ameliorating the mechanical properties of the produced sorbent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/30—Processes for preparing, regenerating, or reactivating
    • B01J20/3078—Thermal treatment, e.g. calcining or pyrolizing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/104—Alumina
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/108—Zeolites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10—Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106—Silica or silicates
    • B01D2253/11—Clays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/25—Coated, impregnated or composite adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/302—Dimensions
    • B01D2253/304—Linear dimensions, e.g. particle shape, diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2253/00—Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/30—Physical properties of adsorbents
    • B01D2253/34—Specific shapes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/12—Oxygen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/10—Single element gases other than halogens
    • B01D2257/102—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2259/00—Type of treatment
    • B01D2259/45—Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4533—Gas separation or purification devices adapted for specific applications for medical purposes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un article adsorbant à abrasion réduite grâce à l'immobilité de ses composants, ledit article comprenant des particules zéolitiques d'au moins un adsorbant zéolitique, lesdites particules étant immobilisées avec au moins une résine, la taille de particule moyenne dudit au moins un adsorbant zéolitique allant de 0,03 mm à 3 mm, et la teneur en zéolithe étant supérieure ou égale à 60 % en poids. L'invention concerne également une méthode de séparation d'un fluide d'un ou de plusieurs autres fluides et/ou de séparation d'un fluide d'impuretés contenues dans ledit fluide, comprenant l'étape de mise en contact dudit fluide avec au moins un dudit article adsorbant.

Description

ARTICLE COMPRENANT DES PARTICULES ZÉOLITIQUES RELIÉES PAR UNE RÉSINE
[0001] L'invention concerne un article adsorbant comprenant des particules d'une ou de plusieurs zéolithes et d'une ou de plusieurs argiles, lesdites particules étant reliées entre elles avec une ou plusieurs résines organiques, telles que des polymères, notamment des polymères thermoplastiques. Ledit adsorbant a une teneur en zéolithes élevée, permet d'assurer une diffusion rapide des fluides et permet une meilleure stabilité de l'adsorbant car l'abrasion entre les particules est réduite, voire même évitée puisque les particules sont immobilisées dans l'article. [0002] US 2006/0166819 décrit des sorbants reliés par une résine utilisés en tant que dispositifs de conditionnement de l'air et de séchage en réfrigération. Le sorbant est ajouté sous la forme d'une poudre, p. ex. une poudre de zéolithe, qui est dispersée dans une résine avec l'injection ou le moulage. La teneur en sorbant est relativement faible (de 25 % en poids à 55 % en poids) et les cinétiques d'adsorption sont très lentes, résultant en un matériau qui n'est pas bien approprié lorsque des cinétiques d'adsorption et de désorption élevées sont nécessaires.
[0003] WO 2014/055546 améliore la divulgation précédente en créant des trous dans le matériau composite afin de distribuer rapidement le fluide à sécher et d'augmenter la surface de contact entre le fluide et le matériau. L'absorption de l'humidité dans le matériau a lieu relativement lentement, tel que nécessaire. De tels matériaux sont attendus présenter une faible densité et une faible capacité volumétrique. Ici également, la teneur en sorbant est faible (5 % en poids à 55 % en poids) et les cinétiques d'adsorption restent lentes.
[0004] WO 2013/103433 décrit un article constitué de sorbants ou de billes catalytiques reliés sur un substrat (film ou feuille mince) avec un adhésif, et enroulé en spirale ou agencé de manière planaire. Les billes sont des adsorbants réguliers ou des catalyseurs. L'article est proposé en tant que catalyseur ou sorbant qui est plus efficace pour la catalyse et l'adsorption en raison d'une chute de pression réduite du liquide ou du gaz dans le lit, en comparaison d'un lit garni. De tels articles de sorbants reliés sur un substrat sont plutôt difficiles à produire en raison de la pluralité de composants (sorbant, substrat et adhésif organique), et leur résistance peut être réduite, et il existe des risques de décollement ou de détachement du sorbant du substrat.
[0005] US 2008/0148936 décrit des adsorbants structurés composites comprenant un cadre à plusieurs canaux constitué de céramiques, de divers oxydes inorganiques et de matériaux adsorbants. Chaque canal contient des particules adsorbantes qui ne sont pas immobilisées dans l'article, et une abrasion a facilement lieu entre lesdites particules adsorbantes.
[0006] Il existe par conséquent encore un besoin pour des articles d’adsorption (ou articles adsorbants) présentant une efficacité volumétrique élevée, avec des cinétiques d’adsorption et de désorption qui sont compatibles, notamment pour des utilisations pour lesquelles des cinétiques d’adsorption élevées sont nécessaires, par exemple pour la séparation dynamique de gaz et/ou de liquides, telle que l'adsorption modulée en pression (PSA), l'adsorption modulée en température (TSA) et analogues.
[0007] Il existe encore un besoin pour des particules zéolitiques immobilisées dans des lits adsorbants pour éviter tout mouvement desdites particules, et éviter ainsi l'abrasion et la formation de poussières, tout en maintenant une efficacité de séparation élevée (capacité volumétrique élevée et cinétique élevée).
[0008] Il existe également un besoin pour des articles adsorbants (ou des blocs) à teneur élevée en zéolithes, faible comportement d'abrasion entre les particules, chute de pression limitée et cinétiques de diffusion élevées.
[0009] Le Demandeur a maintenant découvert que les besoins ci-dessus peuvent être satisfaits en intégralité ou au moins en partie par l'article adsorbant de la présente invention, qui sera maintenant expliqué.
[0010] Selon un premier mode de réalisation, la présente invention concerne un article adsorbant comprenant des particules zéolitiques d'au moins un adsorbant zéolitique, lesdites particules étant immobilisées avec au moins une résine, la taille de particule moyenne dudit au moins un adsorbant zéolitique allant de 0,03 mm à 3 mm, de préférence de 0,04 mm à 2 mm, de manière davantage préférée de 0,05 mm à 1 mm, et la teneur en zéolithe étant supérieure ou égale à 60 % en poids, la teneur en zéolithe étant de manière davantage préférée supérieure à 70 % en poids, de préférence strictement supérieure à 80 % en poids, de manière davantage préférée strictement supérieure à 85 % en poids, de manière encore davantage préférée strictement supérieure à 88 % en poids, généralement supérieure ou égale à 90 % en poids, par rapport au poids total dudit article.
[0011] Dans la présente description, toutes les plages numériques comprennent les limites supérieures et inférieures, sauf indication contraire. Dans la présente invention, "particules immobilisées" signifie des particules qui présentent une abrasion réduite en raison de leur immobilité dans l'article et une intégrité mécanique significative pour être autoportantes.
[0012] Les particules zéolitiques présentes dans l'article de la présente invention peuvent avoir diverses formes, par exemple des billes, des pastilles, des extrudats, des billes écrasées, des pastilles écrasées, des flocons, des produits craqués, et en général tous les types de formes, arrondies ou non, creuses ou non, telles que les cénosphères telles que décrites dans US 5856264, et analogues, et/ou leurs mélanges.
[0013] Selon un mode de réalisation préféré, au moins une particule zéolitique dans l'article a une dimension supérieure ou égale à 0,1 mm.
[0014] De préférence, les particules zéolitiques dans l'article comprennent au moins un adsorbant zéolitique sous la forme d'une ou de plusieurs zéolithes agglomérées avec un ou plusieurs liants inorganiques, telles que des argiles naturelles, des argiles synthétiques, de la silice, de l'alumine et analogues, de préférence des argiles naturelles et/ou des argiles synthétiques, de manière davantage préférée des argiles naturelles.
[0015] Il doit par conséquent être compris que l'expression "particules zéolitiques" comprend les adsorbants zéolitiques (agglomérats) et la poudre de zéolithe, la teneur en poids de la poudre de zéolithe étant inférieure à 90 % en poids, de préférence inférieure à 70 % en poids, de manière davantage préférée inférieure à 50 % en poids, de manière encore davantage préférée inférieure à 25 % en poids, de manière encore davantage préférée inférieure à 10 % en poids et de manière encore davantage préférée inférieure à 5 % en poids, par rapport à la masse totale des particules zéolitiques. Le rapport en poids entre la poudre de zéolithe et la masse totale des particules zéolitiques est mesuré par tamisage des particules zéolitiques après dissolution de la résine, dans un solvant approprié. La quantité en poids de poudre de zéolite est la quantité de particules de zéolithe traversant un tamis de 500 mesh (31 pm).
[0016] Les particules zéolitiques contenues dans l'article de la présente invention comprennent au moins une zéolithe ou un mélange de zéolithes, qui sont choisies avantageusement parmi les zéolithes A (cadre de type LTA), la chabazite (cadre de type CHA), la clinoptilolite (cadre de type HEU), ΙΈΜΤ (cadre de type EMT), la ZSM-5 (cade de type MFI), la silicalite-1 (cadre de type MFI) et la faujasite (cadre de type FAU), et de manière davantage préférée parmi les zéolithes de type FAU.
[0017] Parmi les zéolithes de type FAU, les zéolithes X, MSX, LSX et Y, ainsi que les mélanges de deux ou plus d'entre elles en toutes proportions, sont préférés. Zéolithe X signifie une zéolithe de type FAU, avec un rapport molaire Si/AI compris entre 1,15 et 1,50. Zéolithe MSX (Medium Silica X) signifie une zéolithe de type FAU, avec un rapport molaire Si/AI compris entre 1,05 et 1,15. Zéolithe LSX (Low Silica X) signifie une zéolithe de type FAU, avec un rapport molaire Si/AI d'environ 1,00 ±0,05. Zéolithe Y signifie une zéolithe de type FAU, avec un rapport molaire Si/AI supérieur à 1,50.
[0018] Parmi les zéolithes de type MFI, la zéolithe ZSM-5 signifie une zéolithe de type MFI avec un rapport molaire Si/AI supérieur à 10 et la zéolithe silicalite-1 signifie une zéolithe de type MFI sans aluminium.
[0019] Toutes les zéolithes listées ci-dessus sont représentées par exemple dans Atlas of Zeolite Framework Types, cinquième édition révisée, 2001, ELSEVIER, publié de la part de la Structure Commission of the International Zeolite Association. [0020] Le liant inorganique contenu dans les particules zéolitiques est de préférence choisi parmi les kaolins, les kaolinites, les nacrites, les dickites, les halloysites, les attapulgites, les sépiolites, les argiles délaminées (par exemple sous forme de gels), les montmorillonites, les bentonites, les illites et/ou les métakaolins, ainsi que les mélanges de deux ou plus d'entre eux en toutes proportions.
[0021] Des exemples d'argiles délaminées qui sont disponibles dans le commerce sont, à titre illustratif uniquement, Min-U-Gel®, Pansil®, Pangel®, Cimsil®, Attagel®, Actigel®, etc. De tels gels sont décrits p. ex. dans EP170299 ou US6743745.
[0022] L'article de la présente invention comprend par conséquent des particules zéolitiques qui sont immobilisées avec au moins une résine. Des exemples de résines qui sont appropriées pour immobiliser les particules zéolitiques dans l'article de la présente invention comprennent les polymères, notamment les homo- et/ou copolymères thermoplastiques, et également les polycondensats. Des exemples non limitatifs de polymères comprennent les polyoléfines, notamment le polyéthylène basse et/ou haute et/ou ultra-haute densité, le polypropylène, les copolymères d'éthylène, les copolymères d'éthylène-acétate de vinyle, les polyacryliques, les homo- et/ou copolymères d'acrylonitrile, les polyacrylates, les polyméthacrylates, les copolymères d'acrylate et/ou les copolymères de méthacrylate, les polystyrènes et/ou les copolymères de styrène, les polyesters, p. ex. le polyéthylène téréphtalate, le polybutylène téréphtalate, les polymères et copolymères halogénés tels que les polymères de poly(difluorure de vinylidène) (PVDF), les polymères et/ou copolymères de poly(tétrafluoroéthylène) (PTFE), les autres homopolymères et copolymères fluorés, les polyamides, tels que le polyamide-11 et polyamide-12, ainsi que d'autres polyamides pairs et impairs, les polyamides aromatiques, tels que décrits dans WO 2014/182861 et dans WO 2014/055473, les polychlorures de vinyle, les polyuréthanes, les polyéthersulfones, les polyéthercétones, les polycarbonates, les résines époxy, les résines phénoliques, les résines thermodurcissables et les résines élastomères, et analogues, ainsi que leurs mélanges.
[0023] Les résines préférées sont celles sous la forme de particules, de préférence de billes, d'agglomérats et d'agrégats de billes ayant une taille de particule moyenne volumétrique préférée de moins de 100 pm, de préférence de moins de 50 pm, de préférence de moins de 20 pm, de manière davantage préférée de moins de 12 pm et de manière davantage préférée de moins de 10 pm.
[0024] Tel qu'indiqué précédemment, les résines peuvent être choisies parmi les polymères et, dans ce cas, les polymères préférés sont ceux obtenus par un procédé de polymérisation en émulsion résultant en une petite taille de particule discrète, généralement allant de 1 nm à 100 pm, de préférence de 1 nm à 50 pm, de manière davantage préférée de 1 nm à 20 pm. La taille de particule moyenne est mesurée en utilisant un analyseur MicrotracS3500. Les particules sont mélangées avec de l'eau déionisée et 1 % de tensioactif Triton-X100 et soniquées avant le test.
[0025] Les polymères halogénés sont préférés, les polymères fluorés sont davantage préférés, et le PVDF est encore davantage préféré, car ceux-ci sont compatibles avec les particules zéolitiques pour former les articles de l'invention. [0026] Dans l'article de la présente invention, le rapport entre les tailles de particules [(taille des particules de résine) sur (taille des particules zéolitiques)] est de préférence de 1:20 000 à 3:1, de préférence de 1:10 000 à 2,5:1, de manière davantage préférée de 1:1 000 à 2:1.
[0027] Des exemples de résines peuvent être les adhésifs organiques ou les compositions adhésives ou les agents de liaison, tels que les colles, les adhésifs de contact, les adhésifs sensibles à la pression, comprenant un ou plusieurs des homo-et/ou copolymères thermoplastiques et polycondensats listés précédemment.
[0028] Tel que décrit précédemment, l’article de la présente invention a une teneur élevée en matériau actif (c.-à-d. matériau adsorbant), exprimée en tant que teneur en zéolithe, qui est supérieure ou égale à 60 % en poids par rapport au poids total dudit article, la teneur en zéolithe étant de préférence supérieure à 70 % en poids, de manière davantage préférée strictement supérieure à 80 % en poids, de manière encore davantage préférée strictement supérieure à 85 % en poids, de manière encore davantage préférée strictement supérieure à 88 % en poids, généralement supérieure ou égale à 90 % en poids, par rapport au poids total dudit article.
[0029] La quantité quantitative de zéolithe dans l'article est mesurée par diffraction de rayons X, tel qu'expliqué plus loin. Cette teneur élevée en matériau adsorbant permet d'obtenir un article présentant une efficacité volumétrique qui est de 50 % à 99 % du matériau adsorbant libre, c.-à-d. sans résine.
[0030] La teneur en résine de l'article de la présente invention est mesurée par analyse thermogravimétrique couplée avec une spectrométrie infrarouge (TGA-IR). Les analyses sont réalisées par exemple dans un appareil METTLER Toledo TGA-DSC 2, couplé avec un spectromètre infrarouge NICOLET™ IR 6700. L'échantillon est chauffé sous de l'air de la température ambiante (25 °C) à 1 100 °C, avec un gradient de température fixé (généralement 5 °C par minute). La perte de poids est enregistrée en fonction de la température et le gaz d'échappement produit est analysé par IR, ce qui permet de calculer la teneur en résine.
[0031] Selon un autre aspect de la présente invention, l'article adsorbant de la présente invention peut en outre comprendre un ou plusieurs additifs. Des exemples non limitatifs de tels additifs peuvent être choisis parmi les agents de rhéologie, les agents de formation de pores, les adjuvants d'usinage, les agents dispersants, les lubrifiants, les agents collants, les stabilisateurs UV, les pigments, les colorants, les antioxydants, les modificateurs de la résistance aux impacts, les matériaux à changement de phase (PCM), les retardateurs de flamme, les agents odorants et analogues. Selon un aspect de l'invention, l'article adsorbant peut également comprendre un ou plusieurs composés capables de changer de couleur (indicateur coloré) selon le degré d'adsorption de la ou des zéolithes. De tels composés sont par exemple les pigments, les encres ou les colorants qui réagissent chimiquement tout en changeant de couleur (voir WO 2006/079713 pour des exemples d'encres réactives).
[0032] L'article adsorbant peut être formé par des techniques d'usinage classiques, telles que le moulage par injection, le moulage par compression, l'extrusion et analogues, en tant qu'exemples non limitatifs. Le procédé de préparation de l'article de la présente invention comprend généralement au moins les étapes suivantes : a) le mélange de particules zéolitiques avec au moins une résine en un mélange homogène ; b) l'ajout dudit mélange homogène à un dispositif d'usinage ; c) le façonnage en la forme et taille souhaitée ; d) l'application de suffisamment de chaleur pour ramollir la résine ; e) l'application d'une pression pour comprimer les particules à la densité souhaitée ; f) le maintien constant de la température et de la pression pour permettre la liaison de la résine et des particules zéolitiques ; et g) le refroidissement jusqu'au durcissement de la résine.
[0033] Le mélange peut être réalisé par mélange par cisaillement frictionnel pour mettre la formulation sous la forme d'une matrice homogène à la main ou par un moyen mécanique tel qu'un mélangeur à ruban. "Dispositif d'usinage" signifie tout dispositif de façonnage bien connu de l'homme du métier, et peut, en tant qu'exemples non limitatifs, être choisi parmi une extrudeuse, un mouleur à compression, un mouleur à injection et analogues.
[0034] La conception du moule pour le moulage par compression ou de la filière pour l'extrusion continue nécessite une dépouille conçue dans l'outil pour permettre une extraction simple et un transfert hors de l'outil de façonnage. De telles conceptions de mouleurs et d'outils sont bien connues de l'homme du métier.
[0035] Le mélange de particules zéolitiques avec au moins une résine obtenu à l'étape a) fait également partie de la présente invention.
[0036] Les résines préférées utilisées pendant le mélange à l'étape a) ci-dessus et qui sont présentes dans le mélange de particules zéolitiques selon l'invention sont celles sous la forme de particules, de préférence de billes, d'agglomérats et d'agrégats de billes ayant une taille de particule moyenne volumétrique préférée de moins de 100 pm, de préférence de moins de 50 pm, de préférence de moins de 20 pm, de manière davantage préférée de moins de 12 pm et de manière davantage préférée de moins de 10 pm.
[0037] Les résines utilisées pendant le mélange à l'étape a) ci-dessus et qui sont présentes dans le mélange de particules zéolitiques selon l'invention sont avantageusement choisies parmi les polymères et, dans ce cas, les polymères préférés sont ceux obtenus par un procédé de polymérisation en émulsion et sont sous la forme d'une petite taille de particule discrète, généralement allant de 1 nm à 100 pm, de préférence de 1 nm à 50 pm, de manière davantage préférée de 1 nm à 20 pm.
[0038] Dans le mélange selon la présente invention, obtenu à l'étape a) dans le procédé ci-dessus, le rapport entre les tailles de particules [(taille des particules de résine) sur (taille des particules zéolitiques)] est de préférence de 1:20 000 à 3:1, de préférence de 1:10 000 à 2,5:1, de manière davantage préférée de 1:1 000 à 2:1. [0039] Il doit être noté que les étapes b), c), d) et e) peuvent être réalisées dans tout ordre, de manière concomitante, une ou deux ou plus de ces étapes, ou toutes ces étapes, en même temps en une ou plusieurs étapes. Une réalisation préférée comprend les étapes b), c), d) et e), les unes après les autres. L'étape f) comprend le maintien constant de la température et de la pression pendant une période de temps généralement comprise entre 1 seconde et 5 heures, de préférence entre 1 seconde et 1 heure. L'étape f) peut également être optionnelle dans le procédé de la présente invention.
[0040] La température de l'extrudeuse ou de la filière de façonnage du mouleur par compression doit être suffisamment élevée pour ramollir la résine et permettre à la résine d'adhérer aux particules zéolitiques, généralement environ 5 à 10 °C au-dessus du point de fusion ou de la température de ramollissement de la résine. À titre d'exemple non limitatif, pour les polymères semi-cristallins, la température de fusion atteint généralement un minimum de 5 °C au-dessus du point de fusion des cristallites des polymères. Pour les polymères amorphes, la température atteint généralement 5 °C au-dessus de la température de ramollissement de la résine. [0041] Une pression est appliquée pendant l'étape e). Des pressions types peuvent être de 15 psi (0,1 MPa) à 2 500 psi (17 MPa), généralement de 435 psi (3 MPa) à 2 500 psi (17 MPa), selon les propriétés finales souhaitées.
[0042] Lorsque l'article atteint une dureté appropriée, il peut être extrait du moule ou extrudé de la filière. La dureté appropriée dépend de la résine choisie. Pour les polymères semi-cristallins, elle est obtenue à 5 °C ou plus en dessous de la température de recristallisation primaire, qui est le point où des phases cristallines peuvent être mesurées. Pour les polymères amorphes, elle est obtenue à 5 °C ou plus en dessous de la température de dureté où la transition vitreuse du polymère a lieu.
[0043] L'article peut avoir diverses formes, p. ex. choisies parmi les cubes, les parallélépipèdes, les sphères, les feuilles, les feuilles plissées, les films, les films plissés, les cylindres, les polyèdres réguliers convexes, les prismes, les cônes, les ellipses, les pyramides, les motifs en forme d'onde, les hélices et analogues.
[0044] L'article de la présente invention, sous ses diverses formes telles que listées ci-dessus, peut également comprendre diverses caractéristiques utilisées pour augmenter la surface, p. ex. des protubérances (cônes, cylindres, cercles concentriques, ailettes, ailettes à supports et analogues), des alésages (alésages effilés et non effilés, alésages partiels et traversants, pouvant comprendre des formes de section transversale telles que des cercles, des polygones, des étoiles), voir p. ex. WO 2014/055546. L'article peut également comprendre divers canaux, qui peuvent être de nature circulaire, polyédrique ou sinusoïdale.
[0045] Les diverses formes telles que définies ci-dessus permettent un meilleur contrôle de la chute de pression dans l'article de la présente invention, et permettent ainsi de réduire la consommation énergétique des procédés de purification/séparation utilisant l'article de la présente invention.
[0046] L'article de la présente invention permet ainsi l'immobilisation complète des particules de sorbant, ce qui permet d'éviter l'abrasion des particules entre elles et prolonge la période d'utilité de l'article.
[0047] Selon un autre mode de réalisation, l'article a une résistance mécanique, exprimée en tant que résistance à la compression, allant de 290 psi (2 MPa) à 14 500 psi (100 MPa).
[0048] L'article de la présente invention permet d'obtenir des cinétiques d’adsorption et de désorption bonnes à excellentes telles que requises dans plusieurs applications.
[0049] Un autre aspect de la présente invention concerne une méthode de séparation d'un fluide d'un ou de plusieurs autres fluides et/ou de séparation d'un fluide d'impuretés contenues dans ledit fluide, comprenant l'étape de mise en contact dudit fluide avec au moins un article tel que décrit précédemment dans le présent document.
[0050] L'invention concerne également l'utilisation de l'article adsorbant tel que décrit précédemment pour le séchage, le conditionnement, la purification et la séparation de gaz, de liquides et de vapeurs. Les articles adsorbants ainsi utilisés peuvent être régénérés par des procédés d'adsorption modulée en pression, par traitement thermique ou par nettoyage avec des solvants, puis séchage.
[0051] Les articles selon l'invention peuvent être utilisés pour le séchage d'air comprimé pour des applications telles que les systèmes de freinage à air. Les articles selon l'invention peuvent par ailleurs être utilisés dans le séchage de réfrigérant. Les articles selon l'invention peuvent également être utilisés pour le séchage et la désulfurisation d'hydrocarbures liquides, pour le séchage et l'édulcoration de gaz naturel ou pour le séchage de produits chimiques tels que par exemple des alcools ou pour le séchage de produits pétrochimiques, par exemple de gaz craqué.
[0052] Une autre application des articles selon l'invention peut également comprendre la séparation d'air dans des unités de séparation d'air, dans lesquelles de l'azote est adsorbé et l'air est enrichi en oxygène, p. ex. dans des unités d'air respiratoire. Les articles selon l'invention peuvent par ailleurs également être utilisés dans des unités de conditionnement d'air pour le séchage du fluide réfrigérant.
[0053] Les articles selon l'invention peuvent également être utilisés pour la purification d'air avant une distillation cryogénique, pour l'élimination de CO2 de l'air ou de différents gaz naturels ou synthétiques.
[0054] Enfin, les corps façonnés selon l'invention peuvent être utilisés en tant qu'échangeurs d'ions dans des unités d'adoucissement de l'eau, l'effet souhaité étant obtenu par un échange calcium-sodium.
[0055] La Figure 1 est une représentation en section transversale d'un exemple d'un article (A) selon la présente invention : l'article comprend des particules zéolitiques (1), avec au moins un adsorbant zéolitique, lesdites particules étant immobilisées avec au moins une résine (2).
[0056] Un tel article (A) est illustré sur la Figure 2, qui est une représentation en section transversale d'un exemple de cartouche adsorbante (B). La cartouche (B) est un ensemble d'un article (A), qui est inséré dans une cuve (6) (en polymère ou métal tel que l'aluminium), comprenant un boîtier d'étanchéité (7) entre l'article et la paroi de la cuve, afin d'empêcher toute canalisation au niveau de la paroi de sorte que le fluide soit forcé de traverser l'article, et des capuchons de palier (3, 3') étroitement maintenus par des vis (4) et avec des joints (5) (joints toriques représentés). L'écoulement à l'entrée (10) est distribué dans la section de distribution de l'écoulement (8) et le filtre (9). L'écoulement purifié ou séparé est produit à la sortie (11).
[0057] La Figure 3 est une représentation en section transversale d'un autre exemple d'une cartouche (C) utilisant l'article (A). L'article est directement attaché à la cuve le contenant (14) grâce à la résine (2), évitant ainsi toute canalisation de sorte que le fluide soit forcé de traverser l'article. Des capuchons (13, 13') sont scellés à la cuve (14) et à la section de distribution de l'écoulement (12). L'écoulement à l'entrée (10) est distribué dans la section de distribution de l'écoulement (12). L'écoulement purifié ou séparé est produit à la sortie (11).
[0058] La Figure 4 est une représentation en section transversale d'un exemple d'une cartouche (D) utilisant l'article (A). La cartouche (D) est un ensemble d'un article (A), qui est inséré dans une cuve (15) (en polymère ou métal tel que l'aluminium), et de capuchons (14) étroitement maintenus par des vis (4). L'écoulement à l'entrée (10) est distribué depuis un écoulement axial vers un écoulement radial. L'écoulement purifié ou séparé est produit à la sortie (11) depuis un écoulement radial vers un écoulement axial.
[0059] La Figure 5 est une image de MEB du mélange de formulation sec obtenu à l'étape a) du procédé tel que décrit précédemment, c.-à-d. avant l’immobilisation par le procédé de moulage par compression. Le mélange consiste en 88 % en poids de billes de Siliporite® Nitroxy® SXSDM de CECA et 12 % en poids de résine Kyblock™ FG-81 d’Arkema. L'image de MEB est obtenue par revêtement d'une couche mince d'iridium en utilisant un dispositif d'enduction à faisceau ionique de Southbay Technologies, modèle IBSe. Les images de MEB sont obtenues avec un MEB à émission de champ Hitachi SU8010. Cette image montre la compatibilité d'un revêtement complètement dispersé de résine Kyblock™ FG-81 sur la surface des billes de Siliporite® Nitroxy® SXSDM.
[0060] La Figure 6 est une image de MEB d'un autre exemple d'un mélange de formulation sec obtenu à l'étape a) du procédé tel que décrit précédemment, c.-à-d. avant l'immobilisation par le procédé de moulage par compression, sans résine inorganique. Le mélange consiste en 88 % en poids de poudre de zéolite Siliporite® NK30 de CECA et 12 % en poids de résine Kyblock™ FG81 d’Arkema. L'image de MEB est obtenue par revêtement d'une couche mince d'iridium en utilisant un dispositif d'enduction à faisceau ionique de Southbay Technologies, modèle IBSe. Les images de MEB sont obtenues avec un MEB à émission de champ Hitachi SU8010. Cette image montre la compatibilité d'un revêtement complètement dispersé de résine Kyblock™ FG-81 sur la surface de la poudre de zéolithe Siliporite® NK30.
[0061] L'invention sera davantage illustrée par les exemples suivants qui n'ont pas pour objectif de limiter la portée de la protection recherchée telle qu'indiquée par les revendications annexées.
[0062] L'Exemple 1 est un article adsorbant de forme cylindrique moulé par compression selon l'invention constitué par 80 % en poids de billes de Siliporite® Nitroxy® SXSDM de CECA et 20 % en poids de résine Kyblock™ FG-81 d’Arkema. L'article de l'Exemple 1 présente une densité apparente élevée et une excellente intégrité mécanique. Pour fabriquer cet article, les 20 % en poids de la résine Kyblock™ FG-81 d’Arkema sont ajoutés aux 80 % en poids des billes de Siliporite® Nitroxy® SXSDM de CECA. Les deux composants sont mélangés manuellement en un mélange homogène en utilisant une technique de frottement à faible cisaillement dans un bol de mélange muni d'une pale de mélange synthétique pendant 15 minutes jusqu'à ce que le mélange binaire devienne homogène. Pendant le mélange, la filière de façonnage est préchauffée dans un four à 180 °C. Lorsque la filière de façonnage atteint une température d'équilibre de 180 °C, le mélange est ajouté dans la filière de façonnage de 5,42 cm de diamètre et comprimé à une pression de 87 psi (0,6 MPa) pendant 1 minute. L'article est ensuite extrait manuellement et placé dans le four préchauffé à 180 °C pendant 5 minutes pour durcir complètement l'article. L'article est ensuite sorti et laissé refroidir à température ambiante, dans une cuve fermée pour éviter l'adsorption d'humidité par l'article. L'article final a des dimensions de 5,42 cm de diamètre par 3,95 cm de hauteur. [0063] L'Exemple 2 est un article adsorbant de forme cylindrique moulé par compression constitué par 95 % en poids de billes de Siliporite® Nitroxy® SXSDM de CECA et 5 % en poids de résine Kyblock™ FG-81 d’Arkema. L'article de l'Exemple 2 présente une densité apparente élevée et une excellente intégrité mécanique. Pour fabriquer cette partie, les 5 % en poids de la résine Kyblock™ FG-81 d’Arkema sont ajoutés aux 95 % en poids des billes de Siliporite® Nitroxy® SXSDM de CECA.
[0064] Les deux composants sont mélangés manuellement en un mélange homogène en utilisant une technique de frottement à faible cisaillement dans un bol de mélange muni d'une pale de mélange synthétique pendant 15 minutes jusqu'à ce que le mélange binaire devienne homogène. Pendant le mélange, la filière de façonnage est préchauffée dans un four à 180 °C. Lorsque la filière de façonnage atteint une température d'équilibre de 180 °C, le mélange est ajouté dans la filière de façonnage de 5,42 cm de diamètre et comprimé à une pression de 87 psi (0,6 MPa) pendant 1 minute. L'article est ensuite extrait manuellement et placé dans le four préchauffé à 180 °C pendant 5 minutes pour durcir complètement l'article. L'article est ensuite sorti et laissé refroidir à température ambiante, dans une cuve fermée pour éviter l'adsorption d'humidité par l'article. L'article final a des dimensions de 5,42 cm de diamètre par 3,59 cm de hauteur.
Techniques de caractérisation
Taille de particule moyenne [0065] La taille de particule moyenne des particules zéolitiques présentes dans l'article est la moyenne en nombre de la dimension la plus grande des particules zéolitiques observée par microscopie électronique à balayage (MEB).
[0066] Plusieurs photographies de sections transversales polies préparées par polissage ionique sont prises avec un agrandissement d'au moins 50. La dimension la plus grande d'au moins 200 particules zéolitiques est mesurée grâce à un logiciel spécialisé, tel que par exemple ImageJ (http://www.imagej.net). La précision est d'environ ± 3 %.
Propriétés mécaniques : résistance à la compression et résistance à l'abrasion [0067] Résistance à la compression : pour déterminer la résistance à la compression de l'article de l'invention, un testeur de traction/pression de Zwick, modèle UP 1455, est employé. Pour cela, des articles cylindriques d'un diamètre d'échantillon de 5 mm sont découpés à une longueur d'échantillon de 7 mm. Pour des mesures exactes et reproductibles de résistance à la compression, il convient de s'assurer que les faces frontales de l'article sont planes et parallèles. La mesure est réalisée à température ambiante. La force préliminaire est de 1 N. Les expériences sont réalisées à une vitesse d'essai de 1 mm/min. La force d'essai agit sur les faces frontales.
[0068] Résistance à l'abrasion : un test d'abrasion humide est réalisé dans les conditions suivantes: 136ml d'articles cylindriques d'un diamètre d'échantillon de 5 mm et d'une longueur d'échantillon de 7,5 mm sont placés dans un contenant cylindrique de 150 ml ayant un diamètre de 4,4 cm et une hauteur de 10 cm. 68 ml d'éthanol sont ajoutés, le contenant est fermé et soumis à un mouvement de tourbillon de fréquence élevée dans un Red Devil Paint Conditioner de modèle n° 30 pendant 30 minutes. Les fines produites par l'abrasion sont mesurées : les fines sont ensuite extraites des articles par lavage avec de l'éthanol au travers d’un tamis standard de 1,25 mm dans un bêcher et isolées de l'éthanol, portées à 80 °C pour sécher les fines et pesées. Le poids obtenu est exprimée en pourcentage en poids de la charge initiale.

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS
    1. Article adsorbant comprenant des particules zéolitiques d'au moins un adsorbant zéolitique, lesdites particules étant immobilisées avec au moins une résine, la taille de particule moyenne dudit au moins un adsorbant zéolitique allant de 0,03 mm à 3 mm, de préférence de 0,04 mm à 2 mm, de manière davantage préférée de 0,05 mm à 1 mm, et la teneur en zéolithe étant supérieure ou égale à 60 % en poids, la teneur en zéolithe étant de manière davantage préférée supérieure à 70 % en poids, de préférence strictement supérieure à 80 % en poids, de manière davantage préférée strictement supérieure à 85 % en poids, de manière encore davantage préférée strictement supérieure à 88 % en poids, généralement supérieure ou égale à 90 % en poids, par rapport au poids total dudit article, et dans lequel lesdites particules zéolitiques dans l'article comprennent au moins un adsorbant zéolitique sous la forme d'une ou de plusieurs zéolithes agglomérées avec un ou plusieurs liants inorganiques, telles que des argiles naturelles, des argiles synthétiques, de la silice, de l'alumine et analogues, de préférence des argiles naturelles et/ou des argiles synthétiques, de manière davantage préférée des argiles naturelles.
  2. 2. Article selon la revendication 1, dans lequel les particules zéolitiques ont diverses formes, par exemple des billes, des pastilles, des extrudats, des billes écrasées, des pastilles écrasées, des flocons, des produits craqués, et en général tous les types de formes, arrondies ou non, creuses ou non, telles que les cénosphères, et analogues, et/ou leurs mélanges.
  3. 3. Article selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel au moins une particule zéolitique dans ledit article a une dimension supérieure ou égale à 0,1 mm.
  4. 4. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel lesdites particules zéolitiques comprennent au moins une zéolithe ou un mélange de zéolithes, qui sont choisies avantageusement parmi les zéolithes A (cadre de type LTA), la chabazite (cadre de type CHA), la clinoptilolite (cadre de type HEU), ΙΈΜΤ (cadre de type EMT), la ZSM-5 (cadre de type MFI), la silicalite-1 (cadre de type MFI) et la faujasite (cadre de type FAU), et de manière davantage préférée parmi les zéolithes de type FAU.
  5. 5. Article selon la revendication 4, dans lequel les zéolithes de type FAU sont choisies parmi les zéolithes X, les zéolithes MSX, les zéolithes LSX et les zéolithes Y, ainsi que les mélanges de deux ou plus d'entre elles en toutes proportions.
  6. 6. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les particules zéolitiques contiennent un liant inorganique, ledit liant inorganique étant choisi parmi les kaolins, les kaolinites, les nacrites, les dickites, les halloysites, les attapulgites, les sépiolites, les argiles délaminées (par exemple sous forme de gels), les montmorillonites, les bentonites, les illites et les métakaolins, ainsi que les mélanges de deux ou plus d'entre eux en toutes proportions.
  7. 7. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel ladite au moins une résine comprend des polymères, notamment des homo- et/ou copolymères thermoplastiques et également des polycondensats, des exemples non limitatifs de polymères étant les polyoléfines, notamment le polyéthylène basse et/ou haute et/ou ultra-haute densité, le polypropylène, les copolymères d'éthylène, les copolymères d'éthylène-acétate de vinyle, les polyacryliques, les homo- et/ou copolymères d'acrylonitrile, les polyacrylates, les polyméthacrylates, les copolymères d'acrylate et/ou les copolymères de méthacrylate, les polystyrènes et/ou les copolymères de styrène, les polyesters, p. ex. le polyéthylène téréphtalate, le polybutylène téréphtalate, les polymères et copolymères halogénés tels que les polymères de poly(difluorure de vinylidène) (PVDF), les polymères et/ou copolymères de poly(tétrafluoroéthylène) (PTFE), les polyamides, tels que le polyamide-11 et polyamide-12, ainsi que d'autres polyamides pairs et impairs, les polyamides aromatiques, les polychlorures de vinyle, les polyuréthanes, les polyéthersulfones, les polyéthercétones, les polycarbonates, les résines époxy, les résines phénoliques, les résines thermodurcissables et les résines élastomères, et analogues, ainsi que leurs mélanges.
  8. 8. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dont la teneur en matériau actif (c.-à-d. matériau adsorbant), exprimée en tant que teneur en poids de zéolithe par rapport au poids total dudit article, est supérieure ou égale à 60 % en poids, de préférence supérieure à 70 % en poids, de manière davantage préférée strictement supérieure à 80 % en poids, de manière encore davantage préférée strictement supérieure à 85 % en poids, de manière encore davantage préférée strictement supérieure à 88 % en poids, généralement supérieure ou égale à 90 % en poids.
  9. 9. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dont la forme est choisie parmi les cubes, les parallélépipèdes, les sphères, les feuilles, les feuilles plissées, les films, les films plissés, les cylindres, les polyèdres réguliers convexes, les prismes, les cônes, les ellipses, les pyramides, les motifs en forme d'onde, les hélices et analogues.
  10. 10. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, qui comprend diverses caractéristiques utilisées pour augmenter la surface, p. ex. des protubérances (telles que des cônes, cylindres, cercles concentriques, ailettes, ailettes à supports et analogues), des alésages (alésages effilés et non effilés, alésages partiels et traversants, pouvant comprendre des formes de section transversale telles que des cercles, des polygones, des étoiles).
  11. 11. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, qui comprend divers canaux, qui peuvent être de nature circulaire, polyédrique ou sinusoïdale.
  12. 12. Article selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, ayant une résistance mécanique, exprimée en tant que résistance à la compression, allant de 290 psi (2 MPa) à 14 500 psi (100 MPa).
  13. 13. Méthode de séparation d'un fluide d'un ou de plusieurs autres fluides et/ou de séparation d'un fluide d'impuretés contenues dans ledit fluide, comprenant l'étape de mise en contact dudit fluide avec au moins un article selon l'une quelconque des revendications 1 à 12.
  14. 14. Méthode selon la revendication 13, pour le séchage, le conditionnement, la purification et la séparation de gaz, de liquides et de vapeurs.
  15. 15. Mélange de particules zéolitiques avec au moins une résine, de préférence sous la forme de particules, de préférence de billes, d'agglomérats et d'agrégats de billes ayant une taille de particule moyenne volumétrique préférée de moins de 100 pm, 50 pm, de préférence de moins de 20 pm, de manière davantage préférée de moins de 12 pm et de manière davantage préférée de moins de 10 pm.
  16. 16. Mélange selon la revendication 15, dans lequel le rapport entre les tailles de particules [(taille des particules de résine) sur (taille des particules zéolitiques)] est de préférence de 1:20 000 à 3:1, de préférence de 1:10 000 à 2,5:1, de manière davantage préférée de 1:1 000 à 2:1.
FR1556246A 2015-07-02 2015-07-02 Article comprenant des particules zeolitiques reliees par une resine Active FR3038240B1 (fr)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1556246A FR3038240B1 (fr) 2015-07-02 2015-07-02 Article comprenant des particules zeolitiques reliees par une resine
CN201680038950.0A CN108025280B (zh) 2015-07-02 2016-07-01 具有采用树脂粘结的沸石颗粒的制品
ES16770542T ES2890875T3 (es) 2015-07-02 2016-07-01 Artículo con partículas zeolíticas unidas con resina
EP16770542.5A EP3317010B1 (fr) 2015-07-02 2016-07-01 Article comportant des particules zéolitiques liées avec de la résine
KR1020187003378A KR102110056B1 (ko) 2015-07-02 2016-07-01 수지와 결합된 제올라이트 입자를 갖는 물품
PL16770542T PL3317010T3 (pl) 2015-07-02 2016-07-01 Wyrób z cząstkami zeolitu związanymi żywicą
US15/738,424 US10464042B2 (en) 2015-07-02 2016-07-01 Article with zeolitic particles bonded with resin
JP2017568158A JP6714023B2 (ja) 2015-07-02 2016-07-01 樹脂によってゼオライト粒子が結合した物品
PCT/IB2016/001101 WO2017001935A1 (fr) 2015-07-02 2016-07-01 Article comportant des particules zéolitiques liées avec de la résine
ZA2017/08476A ZA201708476B (en) 2015-07-02 2017-12-13 Article with zeolitic particles bonded with resin

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1556246 2015-07-02
FR1556246A FR3038240B1 (fr) 2015-07-02 2015-07-02 Article comprenant des particules zeolitiques reliees par une resine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3038240A1 FR3038240A1 (fr) 2017-01-06
FR3038240B1 true FR3038240B1 (fr) 2019-08-09

Family

ID=55411447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1556246A Active FR3038240B1 (fr) 2015-07-02 2015-07-02 Article comprenant des particules zeolitiques reliees par une resine

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10464042B2 (fr)
EP (1) EP3317010B1 (fr)
JP (1) JP6714023B2 (fr)
KR (1) KR102110056B1 (fr)
CN (1) CN108025280B (fr)
ES (1) ES2890875T3 (fr)
FR (1) FR3038240B1 (fr)
PL (1) PL3317010T3 (fr)
WO (1) WO2017001935A1 (fr)
ZA (1) ZA201708476B (fr)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106162468A (zh) * 2016-08-31 2016-11-23 歌尔股份有限公司 扬声器模组
CN106888423A (zh) * 2017-03-06 2017-06-23 瑞声科技（南京）有限公司 纳米沸石颗粒及其制作方法
FR3078897B1 (fr) * 2018-03-18 2022-05-06 Arkema France Procede de decarbonatation de flux gazeux
JP2020018971A (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 Dic株式会社 吸着材造粒体、吸着材造粒体の製造方法、及び放射性ストロンチウムを含む水溶液の浄化方法
EP3892368A4 (fr) * 2018-12-05 2022-08-10 Ajinomoto Co., Inc. Corps fritté pour adsorption, son procédé de production, et dispositif d'adsorption
CN110743514B (zh) * 2019-11-22 2020-07-28 西安交通大学 一种染料吸附剂pva/zsm-5凝胶珠的制备方法
US20210154427A1 (en) * 2019-11-27 2021-05-27 ResMed Asia Pte. Ltd. Oxygen concentrator with improved sieve bed construction
US11904297B1 (en) 2023-01-11 2024-02-20 Iliad Ip Company, Llc Process for manufacturing lithium selective adsorption/separation media
FR3110860B1 (fr) * 2020-06-02 2025-03-14 Arkema France Zéolithes à compatibilité améliorée
CN111807635A (zh) * 2020-07-23 2020-10-23 河北林江环境科技发展有限公司 污水、饮用水重金属去除工艺
FR3115471A1 (fr) * 2020-10-27 2022-04-29 Liebherr-Aerospace Toulouse Sas Dispositif de filtration d’un air destiné à alimenter un système d’air d’un véhicule de transport et système comprenant un tel dispositif
CN113000020B (zh) * 2021-04-13 2023-01-17 上海出版印刷高等专科学校 一种用于油墨污水净化的吸附剂、制备方法、应用及再生方法
CN113731513A (zh) * 2021-08-31 2021-12-03 苏州工业园区拓朴环保净化有限公司 高吸附性混合滤料、滤芯及其制备方法
CN115007122B (zh) * 2022-06-30 2023-04-11 东莞市鼎兴实业有限公司 一种干燥剂及其制备方法
US12459828B2 (en) * 2022-08-04 2025-11-04 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Method of making zeolite
KR102687752B1 (ko) * 2023-08-09 2024-07-23 (주) 디아이엔바이로 탄소저감형 하부집수장치용 다공성 여재 지지판 및 그 제조 방법

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0170299B1 (fr) 1984-08-02 1990-01-17 Tolsa S.A., Industrial Produit de sépiolite ayant un degré rhéologique déterminé et procédé de sa fabrication
US5493821A (en) 1994-05-04 1996-02-27 Uop Adsorbent for use in double glazed windows
FR2819247B1 (fr) 2001-01-11 2003-02-21 Ceca Sa Procede de preparation de zeolite a pour utilisation dans des formulations a base de resines polyurethanes a deux composants
US6743745B2 (en) 2002-01-22 2004-06-01 Zeochem Process for production of molecular sieve adsorbent blends
US6835311B2 (en) * 2002-01-31 2004-12-28 Koslow Technologies Corporation Microporous filter media, filtration systems containing same, and methods of making and using
CN1191126C (zh) * 2002-03-22 2005-03-02 深圳市尊业纳米材料有限公司 一种微孔型纳米复合材料
JP4526760B2 (ja) 2002-12-11 2010-08-18 日揮触媒化成株式会社 ゼオライト微小球状成形体
US7595278B2 (en) 2005-01-21 2009-09-29 Multisorb Technologies, Inc. Resin bonded sorbent
FR2881229B1 (fr) 2005-01-25 2007-05-11 Airsec Soc Par Actions Simplif Support desydratant comportant un indicateur de saturation d'humidite
US7673757B2 (en) * 2006-02-17 2010-03-09 Millipore Corporation Adsorbent filter media for removal of biological contaminants in process liquids
US20080001116A1 (en) * 2006-06-12 2008-01-03 Fredrickson Glenn H Method for producing bi-continuous and high internal phase nanostructures
US20080011163A1 (en) * 2006-07-17 2008-01-17 Mcclain Michael S Sorbent porous polymeric composite materials
US20080148936A1 (en) 2006-12-22 2008-06-26 Mohamed Safdar Allie Baksh Composite structured adsorbents
FR2916654B1 (fr) * 2007-06-04 2011-04-08 Ceca Sa Agglomeres spheriques a base de zeolite(s), leur procede d'obtention et leur utilisation dans les procedes d'adsorption ou en catalyse.
FR2931157B1 (fr) 2008-05-19 2011-02-18 Inst Superieur De Plasturgie D Alencon Entpr S Materiau solide contenant une charge active et permettant une grande facilite d'acces a cette charge
DE102008058248B4 (de) 2008-11-14 2014-10-30 BLüCHER GMBH Adsorptive Formkörper, Verfahren zu deren Herstellung und ihre Verwendung
FR2939330B1 (fr) * 2008-12-05 2015-12-04 Ceca Sa Adsordant zeolitique a liant organique
JP5786418B2 (ja) 2010-04-22 2015-09-30 三菱樹脂株式会社 吸着性部材およびそれを使用した装置
FR2973717B1 (fr) * 2011-04-08 2013-03-29 Ceca Sa Procede de reduction de l'acidite totale de compositions frigorigenes
US8686083B2 (en) 2011-11-08 2014-04-01 Battelle Energy Alliance, Llc Composite media for fluid stream processing, a method of forming the composite media, and a related method of processing a fluid stream
US9901905B2 (en) 2012-01-03 2018-02-27 Johnson Matthey Public Limited Company Monolith with catalytic or sorbent beads
WO2014055546A1 (fr) 2012-10-01 2014-04-10 Multisorb Technologies, Inc. Article sorbant
CN104736218A (zh) 2012-10-04 2015-06-24 阿科玛股份有限公司 多孔分离物品
WO2014182861A1 (fr) 2013-05-10 2014-11-13 Arkema Inc. Produits a blocs incorporant des liants thermoplastiques de petite particule et leurs procedes de fabrication

Also Published As

Publication number Publication date
CN108025280A (zh) 2018-05-11
EP3317010A1 (fr) 2018-05-09
KR20180026514A (ko) 2018-03-12
CN108025280B (zh) 2021-08-10
ZA201708476B (en) 2019-06-26
JP6714023B2 (ja) 2020-06-24
ES2890875T3 (es) 2022-01-24
JP2018522719A (ja) 2018-08-16
EP3317010B1 (fr) 2021-08-25
WO2017001935A1 (fr) 2017-01-05
US20180185817A1 (en) 2018-07-05
FR3038240A1 (fr) 2017-01-06
PL3317010T3 (pl) 2021-12-13
US10464042B2 (en) 2019-11-05
KR102110056B1 (ko) 2020-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3038240B1 (fr) Article comprenant des particules zeolitiques reliees par une resine
US11707729B2 (en) Self-supporting structures having active materials
EP2694188B1 (fr) Mélange d'un adsorbant et d'un matériau à changement de phase à densité adaptée
CA2894606C (fr) Adsorbants zeolithiques, leur procede de preparation et leurs utilisations
CA2690051C (fr) Agglomeres spheriques a base de zeolite(s), leur procede d'obtention et leur utilisation dans les procedes d'adsorption ou en catalyse
JP6052821B2 (ja) 二酸化炭素捕獲用基材、およびその製造方法
US7160366B2 (en) Filter element
RU2666849C1 (ru) Структурированный слой адсорбента, способы его получения и его применение
EP2680940A2 (fr) Procédé de purification de gaz utilisant des adsorbants à petites particules manufacturés
JP2015508018A5 (fr)
CN104955562A (zh) 胺-载体颗粒所形成的制品以及其制造和使用方法
CN103476479A (zh) 具有涂层的相变材料颗粒
Gatica et al. Originally prepared carbon-based honeycomb monoliths with potential application as VOCs adsorbents
RU2446876C1 (ru) Способ получения формованного сорбента
JP2022514428A (ja) 蒸発損失制御装置
RU2694339C1 (ru) Способ получения формованного сорбента
Rezaei et al. 3D Printed Zeolite Monoliths for CO₂ Removal
FR2973807A1 (fr) Melange d'un adsorbant et d'un materiau a changement de phase a densite adaptee

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20170106

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

TP Transmission of property

Owner name: ARKEMA FRANCE, FR

Effective date: 20170922

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 8

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 9

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 10

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 11

CA Change of address

Effective date: 20250718