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<strong>Colonnes</strong><br />
Zirconium<br />
Tantale<br />
Graphite<br />
PTFE
<strong>Mersen</strong>, expert en matériaux<br />
et équipements pour environnements extrêmes<br />
<strong>Mersen</strong> souhaite faire bénéficier ses clients de son savoir-faire étendu dans le domaine des matériaux<br />
hautes performances. <strong>Mersen</strong> conçoit des solutions innovantes permettant à chacun de ses clients<br />
d'optimiser ses processus de fabrication dans des secteurs aussi divers que l’énergie, le transport,<br />
l'électronique, la chimie, la pharmacie et les industries de transformation.<br />
Grâce à l’expérience et aux compétences de <strong>Mersen</strong> dans le domaine de la conception thermique, de<br />
l’ingénierie de procédés et des matériaux anticorrosion, tous les équipements fabriqués sont à même<br />
de répondre aux contraintes de procédés. Les équipements et systèmes sont conformes aux normes et<br />
certifications internationales, telles qu’ASME, AS ADM, JIS, CODAP, RCCM, HAF 601.<br />
Pour approvisionner ses clients du monde entier, <strong>Mersen</strong> assure la fabrication de ses produits dans des unités<br />
ultramodernes d’une superficie totale de 220 000 m 2 implantées en Amérique, en Europe, en Inde et en Chine.<br />
Appareils<br />
sous pression<br />
Agitateurs<br />
Échangeurs de chaleur<br />
à blocs<br />
ou à plaques<br />
tubulaires<br />
<strong>Colonnes</strong><br />
Tuyauterie<br />
Accessoires<br />
Graphite<br />
SiC<br />
Tantale<br />
Zirconium<br />
Titane<br />
Acier Carbone<br />
Inox<br />
Alliage de Nickel<br />
Polymères<br />
fluorés<br />
Systèmes Anti-corrosion<br />
2
<strong>Colonnes</strong><br />
<strong>Mersen</strong> conçoit et fabrique des colonnes de distillation et d’absorption en graphite, revêtues de PTFE, en métaux<br />
nobles (tantale, titane, zirconium) et en métaux (alliages de nickel, acier inoxydable et acier au carbone).<br />
Les colonnes satisfont entièrement vos spécifications.<br />
Nos colonnes respectent les codes de construction et certifications internationales :<br />
• Directive européenne Equipements sous pression (DESP) 97/23/CE, certifications étasuniennes<br />
ASME Stamp U/U2, certification chinoise SELO, AD-Merkblatt 2000-WO, AD-Merkblatt<br />
2000-HPO…<br />
• ASME VIII Div 1, CODAP, AD-Merkblatt<br />
Choix des propriétés : matériaux-pression-température<br />
Quelles que soient les contraintes de procédés auxquelles vous faites face, notre vaste gamme de produits<br />
comportera toujours la solution adaptée à vos besoins.<br />
Graphite Acier revêtu de PTFE Métaux<br />
Acier revêtu d’une feuille de PFA,<br />
FEP, ECTFE, PVDF ou PTFE<br />
Pression de service Max 3barG 8barG 30barG 10 barG<br />
Résistance au vide Oui En option<br />
Brasage ou massif<br />
En revêtement libre<br />
Vide partiel<br />
Température de service Jusqu’à 430°C 230°C 250°C Maxi 180°C<br />
Garniture<br />
Joint entre sections<br />
(max. 2,5 m)<br />
Joint facultatif<br />
(max. 1,5 m)<br />
Soudure ou joint si<br />
nécessaire<br />
Joint<br />
Diamètre maximal<br />
80" en Graphilor ® ML<br />
• 64" en PTFE sans<br />
soudure<br />
• Autre matériau<br />
Pas de limite Pas de limite<br />
Perméabilité Graphite imprégné<br />
Perméabilité<br />
naturelle du PTFE<br />
Aucun<br />
Perméabilité<br />
naturelle des<br />
fluoropolymères<br />
Résistance aux chocs<br />
thermiques<br />
Matériau céramique Aucun effet Aucun effet Aucun effet<br />
Application principale<br />
• Distillation<br />
de l’acide<br />
chlorhydrique<br />
• Absorption<br />
de l’acide<br />
chlorhydrique<br />
• Lavage des gaz<br />
• Distillation<br />
de l’acide<br />
chlorhydrique<br />
• Traitement du HF<br />
et du H 2<br />
SO 4<br />
• Ta : Tous les produits<br />
chimiques (sauf HF)<br />
• Zr : acide acétique,<br />
acide formique,<br />
acide sulfurique,<br />
acide nitrique<br />
• Ti : produits chlorés,<br />
eau de mer, acide<br />
nitrique<br />
Identiques à celles<br />
des colonnes en acier<br />
revêtu de PTFE<br />
Tests produit final<br />
• Visuel<br />
• Dimensionnel<br />
• Étanchéité (tests<br />
hydrostatique et<br />
pneumatique)<br />
• Visuel<br />
• Dimensionnel<br />
• Étanchéité (tests<br />
diélectrique,<br />
hydrostatique et<br />
pneumatique)<br />
• Visuel<br />
• Dimensionnel<br />
• Test de ressuage<br />
• Rayons X,<br />
ultrasonique<br />
• Test à l’hélium<br />
• Test hydrostatique<br />
• Cycle de traitement<br />
thermique<br />
• Visuel<br />
• Test diélectrique<br />
• Cycle de traitement<br />
thermique<br />
• Test de ressuage<br />
• Test hydrostatique<br />
Valeurs indicatives Utilisation<br />
principale<br />
Utilisation<br />
secondaire<br />
3
<strong>Colonnes</strong> en graphite<br />
Les colonnes en graphite <strong>Mersen</strong> offrent une solution<br />
anticorrosion fiable adaptée aux procédés de l’industrie<br />
chimique organique et minérale.<br />
Les colonnes sont fabriquées en Graphilor ® 3, un graphite<br />
unique mis au point par <strong>Mersen</strong>.<br />
Pour en savoir plus sur Graphilor ® 3<br />
<strong>Mersen</strong> s’est appuyé sur son expérience centenaire dans la<br />
fabrication de graphite fin et ultra-fin pour mettre au point<br />
son graphite ultrafin le plus évolué (granulométrie : 20 µm) :<br />
Graphilor ® 3.<br />
Propriétés du Graphilor ® 3<br />
• Excellentes qualités réfractaires et propriétés<br />
mécaniques<br />
• Conductivité thermique et résistance à la température<br />
remarquables<br />
• Absence de relargage du graphite<br />
• Résistance à la corrosion exceptionnelle<br />
L’imperméabilité est garantie par le recours à plusieurs<br />
imprégnations – Température et durabilité :<br />
• Résine hautement réticulée (BS)<br />
• Résine traitée à haute température (C)<br />
• Résine PTFE (TH)<br />
Colonne en Graphilor ® 3<br />
Application principale :<br />
absorption adiabatique du HCl<br />
Les gaz tels que le chlorure d’hydrogène sont dissous<br />
dans l’eau au terme de nombreux processus chimiques<br />
afin d'être stockés, purifiés ou tout simplement utilisés au<br />
cours de réactions chimiques. Cette opération, appelée<br />
absorption, fait partie des réactions exothermiques.<br />
Le fluorure et le bromure d’hydrogène sont également<br />
concernés par le processus d’absorption.<br />
L’absorption s’effectue dans la colonne en<br />
Graphilor ® 3 à pression atmosphérique. Cette<br />
colonne sert souvent de colonne de lavage dans<br />
les unités de synthèse.<br />
Absorption adiabatique d'HCl<br />
4
<strong>Colonnes</strong> revêtues de fluoropolymères<br />
Colonne avec revêtement non fretté de PTFE<br />
Les colonnes Armylor ® sont fabriquées en acier au carbone<br />
revêtu de PTFE. Elles sont spécialement destinées aux<br />
hautes températures et aux environnements corrosifs.<br />
Le revêtement en PTFE, réalisé par extrusion pâteuse de<br />
poudre fine de PTFE, est libre, épais et résiste totalement<br />
à la corrosion.<br />
Pour les diamètres inférieurs à 1 600 mm :<br />
• Revêtements sans soudure<br />
• Epaisseur en PTFE standard ou haute résistance<br />
(jusqu'à 10 mm)<br />
• Poudres fines de PTFE<br />
Application principale :<br />
distillation de l’acide chlorhydrique<br />
Le système sert à produire du HCl gazeux à partir d’une<br />
solution d’acide chlorhydrique (généralement à 33%).<br />
La solution de HCl est placée en haut de la colonne<br />
fabriquée en Graphilor ® 3, PTFE Armylor ® PTFE ou<br />
tantale CL-Clad ®<br />
L’acide chlorhydrique gazeux pur est couramment<br />
employé pour :<br />
• Le silicium de grande pureté destiné aux cellules<br />
solaires et aux produits électroniques<br />
• La chimie organique<br />
• Différents processus métallurgiques<br />
Pour les diamètres supérieurs à 1 600 mm :<br />
• Revêtements PTFE soudés<br />
• Epaisseur du PTFE standard : 3 ou 4 mm<br />
La colonne Armylor ® est réalisée par assemblage d’éléments<br />
sans joint intermédiaire.<br />
Pour en savoir plus sur Armylor ®<br />
Les colonnes Armylor ® de <strong>Mersen</strong> sont fabriquées en PTFE<br />
ou en PFA. Elles sont destinées à la quasi-totalité des fluides<br />
corrosifs dans une plage de température comprise entre<br />
-50°C et +230°C.<br />
Voilà maintenant un demi-siècle que <strong>Mersen</strong> démontre sa maîtrise<br />
des différents de processus de fabrication de PTFE, extrusion<br />
pâteuse, moulage isostatique, moulage par transfert de PFA.<br />
Ce savoir-faire nous permet de proposer les revêtements en<br />
fluoropolymères les mieux adaptés à vos équipements.<br />
Nos colonnes peuvent également être dotées d’un système<br />
procurant une résistance au vide partiel. La gamme <strong>Mersen</strong><br />
compte également un double revêtement (ECTFE + PTFE)<br />
s’adressant aux applications extrêmes.<br />
Colonne revêtue PFA, ECTFE, PVDF, FEP ou PTFE<br />
Les revêtements en fluoropolymères comportant un renfort<br />
soudé (en fibre de verre ou fibre de polyester) sont collés<br />
sur le carbone ou l'acier inoxydable après préparation de la<br />
surface, puis soudés.<br />
Les dimensions sont illimitées et la conception pratiquement<br />
libre.<br />
Un système de résistance au vide partiel est également<br />
disponible.<br />
L’épaisseur varie entre 1,5 et 6 mm.<br />
Des joints d’étanchéité sont prévus aux liaisons entre brides<br />
Procédé de stripping d'HCl<br />
5
<strong>Colonnes</strong> en tantale<br />
Les solutions haut de gamme<br />
Nous proposons des colonnes en tantale fabriquées par<br />
revêtement libre ou CL-Clad ® . Comme celles en zirconium et<br />
en titane, les plaques en tantale CL-Clad ® sont exclusivement<br />
produites chez <strong>Mersen</strong> France avant d’être expédiées sur<br />
nos sites américain ou chinois pour les dernières étapes de<br />
fabrication.<br />
Pour en savoir plus sur la technologie CL-Clad ®<br />
CL-Clad ® est un procédé de brasage breveté par <strong>Mersen</strong> (France),<br />
consistant à braser une fine couche de métal noble (tantale, titane,<br />
zirconium) sur une plaque d’acier au carbone ou d’acier inoxydable.<br />
La technologie CL-Clad ® convient parfaitement aux épaisseurs<br />
importantes lorsque les pressions de service deviennent élevées.<br />
Les colonnes CL-Clad ® offrent de nombreux avantages :<br />
• Solution financièrement abordable<br />
• Excellente résistance aux chocs thermiques et mécaniques<br />
• Entretien très limité<br />
• Etanchéité éprouvée pour les applications haute pression ou<br />
sous vide<br />
• Haut niveau de résistance à la corrosion par la plupart des<br />
fluides chimiques<br />
Application principale :<br />
distillation du HCl à haute pression<br />
Pour un client souhaitant produire de l’acide chlorhydrique à<br />
haute pression (jusqu’à 5 barG), l’emploi des colonnes Armylor ®<br />
est limité par la perméabilité naturelle du revêtement en PTFE.<br />
Le choix d’un métal noble comme le tantale paraît dans ce cas la<br />
solution la mieux adaptée.<br />
Plusieurs de nos références n’ont pas hésité à reconnaître la<br />
colonne Cl-Clad ® en tantale comme la solution la plus fiable,<br />
d’autres à souligner sa compatibilité avec des applications en<br />
conditions extrêmes.<br />
<strong>Colonnes</strong> Cl-Clad ® en tantale<br />
6
<strong>Colonnes</strong> en zirconium<br />
Les colonnes en zirconium conviennent aux environnements<br />
corrosifs, et en particulier à la production d’acide acétique, industrie<br />
dont les acteurs reconnaissent la supériorité de nos produits.<br />
<strong>Mersen</strong> fabrique également des échangeurs de chaleur tubulaires<br />
et des appareils sous pression en zirconium pour les principaux<br />
producteurs d’acide acétique.<br />
L’alliance entre un savoir-faire de longue date en matière de conception<br />
et de fabrication d’équipements en métaux nobles et une politique<br />
d’approvisionnement en matières premières à l’échelle internationale<br />
permet à <strong>Mersen</strong> de proposer des solutions de qualité affichant des<br />
tarifs attrayants.<br />
Depuis plusieurs décennies, <strong>Mersen</strong> démontre sa maîtrise des processus<br />
de fabrication à base de zirconium, massif ou plaqué, récemment confirmée<br />
par la mise au point d'une technologie de brasage brevetée, CL-Clad ® , déjà<br />
testée avec succès sur différentes colonnes en zirconium.<br />
Implantés sur trois continents, les sites assurant la fabrication des<br />
colonnes en zirconium <strong>Mersen</strong> revendiquent une superficie respective de<br />
6000 m 2 aux Etats-Unis, 6000 m 2 en Europe et 13 000 m 2 en Chine.<br />
Application principale : acide acétique<br />
L’acide acétique est un produit fréquemment utilisé dans la<br />
fabrication de nombreux biens de consommation, parmi lesquels<br />
les peintures, les cosmétiques, les bouteilles en plastique et<br />
certains médicaments.<br />
La supériorité des équipements en zirconium est reconnue<br />
par les principaux producteurs d’acide acétique :<br />
échangeurs de chaleur tubulaires, réacteurs, colonnes.<br />
Type de colonnes intervenant dans la production d’acide acétique :<br />
• <strong>Colonnes</strong> de séchage<br />
• <strong>Colonnes</strong> de fractionnement en fractions légères<br />
<strong>Colonnes</strong> Cl-Clad ® en zirconium<br />
Procédé de fabrication<br />
d'acide acétique<br />
7
<strong>Colonnes</strong> en titane<br />
<strong>Mersen</strong> fabrique des colonnes en titane (massif ou plaqué) sur ses sites de production chinois, français et américain.<br />
La société dispose d’une longue expérience de production de colonnes de titane, dont le diamètre peut aller<br />
jusqu’à 7 m.<br />
Pour en savoir plus sur le titane<br />
Le titane constitue l’un des meilleurs choix en milieu<br />
salin : il offre en effet une résistance remarquable aux sels<br />
métalliques, chlorures, hydroxydes et acides nitrique et<br />
chromique. L’existence de plusieurs grades, du titane pur<br />
aux alliages de titane, permet de satisfaire les différents<br />
besoins de lutte contre la corrosion.<br />
Applications principales : PTA<br />
Le PTA (acide téréphtalique purifié) est un produit<br />
intermédiaire dans la production de nombreux plastiques,<br />
comme le Polyester ou le PET. <strong>Mersen</strong> détient une solide<br />
expérience dans la fourniture d’équipements en titane<br />
aux grands producteurs de PTA.<br />
<strong>Mersen</strong> fournit des réacteurs, cristallisoirs,<br />
colonnes, échangeurs de chaleur et tuyauteries<br />
en titane de grade 2 pour ces applications.<br />
Les colonnes de titane sont également souvent utilisées par les cokeries pour le processus de distillation de l'eau<br />
ammoniaquée.<br />
8
colonnes métalliques<br />
Alliage de Nickel - INOX - Acier Carbone<br />
Nos colonnes métalliques sont principalement produites en Chine, où notre installation, d’une superficie de<br />
150 000 m 2 , peut produire des colonnes de 5m (diamètre supérieur sur demande) de diamètre et 60 m de long.<br />
Tous les moyens de fabrication, en particulier la rouleuse pour fortes épaisseurs, les ponts de levage de grandes<br />
capacités, les fours de traitement thermique et les cabines de grenaillage et de peinture, sont entièrement<br />
intégrés sur notre site.<br />
<strong>Colonnes</strong> en inox<br />
<strong>Colonnes</strong> en acier carbone<br />
<strong>Colonnes</strong> en acier carbone<br />
<strong>Colonnes</strong> en acier carbone<br />
<strong>Colonnes</strong> en alliage de Nickel<br />
<strong>Mersen</strong> Xianda-Shanghai<br />
9
Internes de colonnes et accessoires<br />
<strong>Mersen</strong> fournit divers internes fabriqués en Graphilor ® , fluoropolymères (PTFE, PVDF), métaux (tantale, titane,<br />
alliages de nickel, zirconium) ou autres matériaux sur demande.<br />
• Dévésiculeurs<br />
• Tubes de dispersion<br />
• Distributeurs, re-distributeurs<br />
• Grilles support<br />
• Anneaux d’étanchéité : anneaux Raschig, selles,<br />
garnissage ordonné<br />
• Tuyaux spéciaux<br />
anneaux Raschig en graphite<br />
Diamètre<br />
nominal (’’)<br />
Dimensions<br />
OD/IDxL (mm)<br />
Masse volumique<br />
apparente (kg/m 3 )<br />
Nombre par unité de<br />
volume (m 3 )<br />
Surface spécifique<br />
(m 2 /m 3 )<br />
Fraction de vide (%)<br />
Facteur de garnissage<br />
F (m-1)<br />
¾ ” 18/11x18 700 130 800 259 0.62 1070<br />
1’’ 25/16x25 660 48 800 187 0.65 700<br />
1’’ ¼ 32/22x32 590 23 200 146 0.68 460<br />
1’’ ½ 37/25x37 600 15 000 126 0.67 410<br />
2” 51/38x51 500 5 750 92 0.73 230<br />
3” 86/60x86 570 1 200 54 0.69 160<br />
10
Focus : accessoires ou pièces spéciales en tantale<br />
Distributeur en tantale CL-Clad ®<br />
Le distributeur en tantale CL-Clad ® est une combinaison<br />
de tantale CL-Clad® et de pièces en tantale massif.<br />
Application : concentration d’acides<br />
Principaux avantages du CL-Clad ®<br />
• Solution économique<br />
• Délai de livraison<br />
• Résistance mécanique<br />
Tantale CL-Clad ® , une couche<br />
de tantale brasée sur une<br />
plaque d'acier au carbone.<br />
Tantale massif<br />
Distributeur en tantale CL-Clad ® (diamètre : 1 400 mm)<br />
Bride pleine du distributeur en tantale CL-Clad ®<br />
Instrumentation<br />
11
Sites de production<br />
Ateliers de distribution et service après-vente<br />
A worldwide specialist<br />
in anticorrosion<br />
and process equipment<br />
Une présence mondiale<br />
au travers de sites<br />
de production et<br />
de service après-vente<br />
proches de nos clients.<br />
<strong>Mersen</strong> France Pagny-sur-Moselle<br />
› 36,000 m 2<br />
› Echangeurs de chaleur, appareils<br />
sous pression, colonnes,<br />
tuyauterie, soufflets et<br />
compensateurs, agitateurs,<br />
systèmes anti-corrosion,<br />
disques de rupture<br />
<strong>Mersen</strong> USA Salem<br />
› 6,700 m 2<br />
› Echangeurs de chaleur en<br />
graphite, échangeurs de chaleur<br />
à plaques soudées, soufflets et<br />
compensateurs, tuyauterie,<br />
systèmes anti-corrosion,<br />
disques de rupture<br />
<strong>Mersen</strong> France Brignais<br />
› 8,000 m 2<br />
› Echangeurs de chaleur à plaques<br />
soudées ou plaques et joints,<br />
échangeurs tubulaires<br />
métalliques, agitateurs<br />
<strong>Mersen</strong> France Grésy<br />
› 8,000 m 2<br />
› Spécialiste des équipements pour<br />
le nucléaire<br />
› Appareils sous pressions,<br />
colonnes, agitateurs, échangeurs<br />
de chaleur<br />
Nippon Carbon <strong>Mersen</strong><br />
› Atelier de distribution et service<br />
après-vente<br />
<strong>Mersen</strong> UK Teesside<br />
› 5,600 m 2<br />
› Echangeurs de chaleur en<br />
graphite, disques de rupture<br />
<strong>Mersen</strong> Deutschland<br />
Linsengericht<br />
› 3,000 m 2<br />
› Equipement en tantale :<br />
Échangeurs de chaleur,<br />
baïonnettes, serpentins, colonnes,<br />
accessoires<br />
<strong>Mersen</strong> USA Oxnard<br />
› 6,600 m 2<br />
› Appareils sous pression,<br />
colonnes, échangeurs de chaleur<br />
(zirconium, titane)<br />
<strong>Mersen</strong> India Chennai<br />
› 2,600 m 2<br />
› Echangeurs de chaleur en<br />
graphite, systèmes anti-corrosion<br />
<strong>Mersen</strong> Maroc El Jadida<br />
› 2,500 m 2<br />
› Echangeurs de chaleur en<br />
graphite ou métaux<br />
› Service Après-vente, Assemblage<br />
<strong>Mersen</strong> Xianda Shanghai-Fengxian<br />
› 150,000 m 2<br />
› Echangeurs de chaleur, appareils<br />
sous pression, colonnes,<br />
tuyauterie, agitateurs, systèmes<br />
anti-corrosion<br />
B06_3_F<br />
<strong>Mersen</strong> France Pagny-sur-Moselle<br />
1, rue Jules Ferry - F-54530 Pagny-sur-Moselle<br />
Tel. : +33 (0)3 83 81 60 81<br />
www.mersen.com
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