Facteur de moussage en distillation

Le bullage de gaz ou de vapeur au travers du liquide retenu sur le plateau de distillation est suceptible de former une mousse plus ou moins stable selon les propriétés du liquide. Si la mousse est abondante, elle favorisera l'entrainement de liquide vers le plateau supérieur, ce qui est une source de perte d'efficacité de la séparation.
La propriété physique principale rendant compte de la capacité d'un liquide à former une mousse, est sa tension superficielle. Curieusement, la plupart des corrélations permettant de calculer la vitesse de gaz admissible sur un plateau n'en tient pas compte.
Ce calcul fait habituellement appel à un coefficient totalement empirique, souvent désigné sous le nom de "System Factor" (SF). Sa valeur est 1 (pas de réduction de débit) pour les systèmes non moussants; Il peut être inférieur à 0,5 (capacité diminuée de moitiée ou plus) pour les systèmes très moussants.

Il est connu grace au retour d'expérience d'exploitation d'unités industrielles courantes:

Système	Coefficient de réduction de la vitesse de gaz ("System Factor" SF)	tension superficielle [dynes/cm]
non moussant	1,0	>12
peu moussant (régénérateurs d'amine ou de glycol)	0,85	6,5 - 12
assez moussant (absorbeurs aux amines ou aux glycols)	0,73	2 - 6,5
très moussant (unités de méthyl éthyl cétone)	0,6	0,4 - 2
formant une mousse stable (régénérateurs de soude)	0,3	< 0,4

Le phénomène de moussage est un phénomène complexe, difficilement prédictible. Le retour d'expérience est souvent le seul moyen d'identifier l'effet du moussage sur les performances d'une colonne. Cependant pour les liquides présentant une tension superficielle faible (<20 dyn/cm), le coefficient de réduction de la capacité peut être évalué par une relation proposée par J. R. Fair (Design of Equilibrium Stage Processes, 1963):

SF = (σ ⁄ 20)^0,2

Facteur de moussage à haute pression

La tension superficielle du liquide n'est pas la seule cause à la formation de mousse sur les plateaux de distillation.
Dans les systèmes gaz liquide à haute pression, l'écart de masse volumique entre le liquide et le gaz se réduit, ce qui affecte la vitesse de destruction des bulles. Pour rendre compte de ce phénomène, des fournisseurs de plateaux proposent des corrélations pour calculer un facteur de moussage:

La société Koch (Design Manual: Flexitray Valve Trays, Koch Engineering Bulletin 960-1) propose la relation suivante:

SF_Koch = 2,915 ⁄ ρ_v^0,32 pour ρ_v > 29,1kg/m³