Efficacité de plateaux en distillation
Aller au contenu principal Accéder aux Rubriques
  • Avertissement au visiteur!
    • Les informations contenues dans ces pages se veulent aussi exactes que possible et vous sont proposées en toute bonne foi. Cependant leur caractère est très général et elles peuvent être inappropriée dans une situation particulière. Toute application, choix ou décision qui en découlerait doit impérativement être préalablement validée par un expert compétent.

Efficacité de plateaux en distillation


Les calculs théoriques du nombre de plateaux nécessaires à une séparation par distillation supposent que le liquide et la vapeur quittant un plateau sont en équilibre.
Représentation sur un diagramme Y=f(X) des plateaux théoriques nécessaires é une séparation par distillationC'est souvent vrai pour la température, mais c'est rarement le cas pour ce qui concerne les compositions. Dans le cas général, l'échange est incomplet, ce qui signifie qu'il faut compter plus d'un plateau réel pour obtenir le résultat d'un plateau théorique. On peut ainsi définir une efficacité globale pour toute une portion de la colonne de distillation:

η = Nthéo / Nréel

Nthéo: nb de plateaux théoriques
Nréel: nb de plateaux réels

Corrélation de O'Connell

O'Connell compléta en 1946 une premére corrélation établie par Drickamer and Bradford en 1943. Il établi une corrélation empirique reliant l'efficacité globale des plateaux à deux paramétres qui sont:
  • la viscosité du liquide (µL)
  • la volatilité relative des composants à séparer (α)
Elle était initialement basée sur des résultats obtenus dans la séparation d'hydrocarbures avec des plateaux à cloches.
Cette corrélation a été de nombreuse fois remaniée et améliorée par différents auteurs, utilisant de nouvelles données expérimentales, Ceci expllique qu'on puisse trouver dans la littérature différentes expressions sous le méme nom. Elle est restée cependant assez proche de son expression initiale. La forme la plus aboutie semble étre celle proposée par Seader and Henley en 1998, aprés avoir ajouté des données expérimentales obtenues avec des plateaux à clapets.

Corrélation de O'Connell enrichie par Seader and Henley:

η = 0,503(α.µL)-0,226
viscosité en mPa.s ou cpo

La prédiction de l'efficacité est obtenu avec une marge d'erreur de ±10%.

Interprétation des paramétres

On peut s'étonner qu'une corrélation aussi simple puisse représenter une opération aussi complexe. Il faut comprendre que la viscosité du liquide et la volatilité relative des constituants ne sont pas les seuls paramétres intervenant physiquement dans l'efficacité de l'échange, mais qu'ils sont capables de représenter tous les autres dans le domaine usuel d'application de la distillation.

Viscosité

La viscosité du liquide aura une influence sur la taille des bulles de vapeur, la diffusion des substances au sein du liquide, ....

Volatilité  relative

Plus la volatilité relative est élevée, plus les écarts de composition d'un plateau théorique au suivant sera grand. Cela signifie que la quantité de matiére à échanger sur chaque plateau sera plus grande. La volatilité relative n'est pas ici un paramétre représentant la difficulté de séparation des constituants, mais un indicateur de l'intensité du transfert de matiére requis.

©Copyright 2013-2020. Droits réservés