Exercice n°6: Evaporation triple effet à contre courant

On dispose d’une solution contenant un produit peu volatil à 10% massique dans l’eau. On évapore environ 90% de l’eau contenue dans cette solution dans un évaporateur triple effet fonctionnant à contre-courant.

L’évaporateur n°1 fonctionne à pression atmosphérique, et la vapeur d’eau obtenue en tête est condensée dans un condenseur à mélange et rejetée à l’égout. Son débit d’alimentation est régulé. Son  rebouillage est assuré dans un échangeur à faisceau tubulaire vertical et à circulation forcée, le mélange concentré étant partiellement vaporisé côté tubes.

L’évaporateur n°2 dispose également d’un rebouilleur à circulation forcée avec vaporisation partielle du mélange concentré. Il fonctionne entre 2 et 3 bar relatifs. Sa température de fond est régulée par action sur une vanne de dégazage de sa vapeur de chauffe, lequel dégazage est envoyé dans le condenseur à mélange de l’évaporateur n°1.

L’évaporateur n°3 dispose d’un rebouillage à la vapeur vive à 12 bar relatifs, monté comme les rebouilleurs précédents, vertical et à circulation forcée. Sa température de fond est également régulée, et il fonctionne entre 8 et 9 bar relatifs. Le concentrat est soutiré en régulation de niveau et son débit est mesuré.

Représenter le schéma détaillé de cette installation, en incluant les régulations, équipements et organes de sécurité nécessaires à son fonctionnement.