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Cours de rectification: droite d'état thermique de l'alimentation

 

Dans la majorité des cas, l'alimentation d'une colonne de rectification continue se fait à l'ébullition. Les droites opératoires d'épuisement et d'enrichissement se coupent alors en x = xf .

 

Lorsque l'alimentation n'est pas à son point d'ébullition, on utilise alors la droite d'état thermique pour effectuer la construction de Mc Cabe et Thiele.

On peut démontrer, par des bilans thermiques et matière, que cette droite passe par le point (xf , xf) situé sur la bissectrice, et passe par le point d'intersection des droites opératoires d'enrichissement et d'épuisement. Son équation s'écrit:

 

 

avec q, fraction vaporisé de l'alimentation:

 

 

Les valeurs remarquables de q sont:

 

  • alimentation en liquide froid: q<0
  • alimentation en liquide bouillant: q=0
  • alimentation partiellement vaporisée: 0<q<1
  • alimentation en vapeur saturante: q=1
  • alimentation en vapeur surchauffée: q>1

 

Ainsi, pour effectuer la construction de Mc Cabe et Thiele lorsque l'alimentation n'est pas à son point d'ébullition, il suffit de:

 

  • tracer la droite opératoire d'enrichissement passant par le point (xd , xd ) et dont l'ordonnée à l'origine vaut xd/(R+1)
  • tracer la droite d'état thermique passant par le point (xf ,xf) et de coefficient directeur (q-1)/q
  • tracer la droite opératoire d'épuisement passant par le point (xw, xw ) et rejoignant le point d'intersection de la droite opératoire d'enrichissement et de la droite d'état thermique

 

On peut vérifier que lorsque l'alimentation est à son point d'ébullition (q=0), la droite d'état thermique est une droite verticale passant par x = xf 

 

 

Autres références: