strippage (désorption)

Il s’agit d’extraire les gaz dissous dans l’eau pour les faire passer en phase gazeuse afin d’obtenir une eau à faible concentration en gaz dissous. Ces gaz extraits de la phase liquide sont entraînés par un important contre-courant de gaz, appelé gaz d’entraînement. L’application des lois de transfert montre que pour obte­nir un niveau très bas en gaz dissous, on doit :

• abaisser la fraction molaire du gaz considéré dans la phase gazeuse d’entraînement : strippage du CO₂ à l’air, de l’O₂ au gaz naturel… ;
• abaisser la pression totale de la phase gazeuse : dégazage sous vide de l’oxygène, du CO₂, du CH₄… ;
• augmenter la constante de Henry dégazage : thermique à température élevée (O₂, CO₂).

La plupart des gaz dissous précédemment mentionnés sont très peu solubles dans l’eau et c’est le trans­fert en phase liquide qui régit la désorption. Pour les gaz très solubles, (NH₃), la désorption est contrôlée par la phase gazeuse.

Les appareils industriels le plus fréquemment employés sont des colonnes à garnissage dont le calcul se rapproche des colonnes de distillation.

La hauteur H de garnissage nécessaire au strippage peut être calculée :

• soit par le produit H = HUT × NUT (dans le cas des gaz très peu solubles), où :
  • HUT : hauteur d’unité de transfert qui dépend essentiellement des caractéristiques du garnissage ;
  • NUT : nombre d’unités de transfert qui dépend uniquement des concentrations initiales, finales, et à l’interface des différents étages ;

• soit par le produit H = HEPT × NET (dans le cas de gaz très solubles), où :
  • NET : nombre d’étages théoriques déterminé par un calcul analytique ou graphique ;
  • HEPT : hauteur équivalente à un plateau théorique, surtout fonction du garnissage.

Pour l’élimination de l’oxygène le nombre d’unités de transfert (ou d’étages) varie sur des eaux saturées, à 15 °C, de 8 à 12 pour des concentrations finales de 50 à 10 μg · L^–1.

La désorption de CO₂ est généralement moins poussée. Sur un poste de déminéralisation, la réduction recherchée de la teneur en CO₂ de 70 à 10 mg · L^–1 nécessite moins de deux étages théoriques.