Rectification
Schéma de la colonne de rectification continue de l'atelier
La colonne fonctionne à pression atmosphérique, et contient trois tronçons équipés d’un garnissage structuré. L’alimentation est assurée par une pompe volumétrique à piston dont la course est réglable, et est préchauffée à son point d’ébullition en régulation de température. Elle peut être envoyée entre le 1er et le 2ème, ou entre le 2ème et le 3ème tronçon de garnissage. Le rebouillage est assuré par une épingle électrique, et est asservit à la deltaP de la colonne. Le résidu est soutiré par débordement, et refroidit dans un échangeur à eau avant stockage. Le condenseur est un échangeur mutitubulaire à deux passes coté tubes, avec condensation côté calandre. Les condensâts sont récupérés dans un pot de reflux. Le reflux est renvoyé en tête de colonne par pompe centrifuge en régulation de débit. Le distillat est soutiré par débordement, et refroidit dans un échangeur à eau avant stockage. Afin de pouvoir fonctionner à reflux total, le niveau dans le pot de reflux peut être régulé par action sur la vitesse de rotation de la pompe centrifuge. Représenter la colonne avec tous les éléments de contrôle, de mesure et de sécurité nécessaires.
Schéma détaillé d'une colonne de rectification continue d’un mélange eau - méthanol
La colonne fonctionne à pression atmosphérique. Le condenseur est à faisceau tubulaire horizontal, l’eau circule côté tubes. Les condensâts, récupérés dans un ballon de reflux, sont repris par une pompe centrifuge en charge. Le rebouilleur est alimenté par de la vapeur vive et fonctionne en thermosiphon. L’alimentation est préchauffée à son point d’ébullition dans un échangeur multitubulaire par une partie du résidu, l’autre partie bypassant l’échangeur. La température de tête de colonne est régulée par action sur le débit de reflux. La température de fond est régulée par action sur la vapeur de rebouillage. Prévoir toutes les régulations et equipements de sécurité nécessaires.
Rectification sous vide d’un mélange azéotropique
Un mélange azéotropique à température d’ébullition minimum est stocké au sol à pression atmosphérique. Il est envoyé au quart supérieur d’une une colonne à 16 plateaux par aspiration. Cette alimentation est préchauffée à sont point d’ébullition par de la vapeur 2.5 bars dans un échangeur tubulaire vertical.
La vapeur de tête de la colonne est condensée dans un échangeur horizontal à eau. Les condensâts sont récupérés dans un ballon situé à la moitié de la hauteur de la colonne, et sur lequel on fait le vide par un éjecteur à la vapeur. La pression en tête de colonne est régulée par action sur la vapeur vers l’éjecteur. Une partie des condensâts est envoyée en régulation de débit comme reflux. L’autre partie est soutirée par pompe centrifuge et envoyée vers le stockage.
Le rebouillage de la colonne est assuré par un thermosiphon alimenté en vapeur 5 bars. Le niveau de fond est régulé par la vapeur de rebouillage. Le résidu est refroidit et dirigé vers deux réservoirs en bascule. La température du fond de colonne est régulée par le débit de résidu
Réaliser le shéma détaillé en incluant tous les éléments de contrôle, de mesure et de sécurité nécessaires.
Colonne de rectification continue sous pression
Une colonne de rectification en continu fonctionnant à 1.5 bars comporte 8 plateaux pour la zone d’épuisement et 15 plateaux pour la zone de rectification. Son alimentation est préchauffée à la vapeur dans un échangeur multi-tubulaire horizontal. La température et le débit d’alimentation de la colonne sont régulés. Les vapeurs de tête de colonne sont condensées et refroidies dans un échangeur multi-tubulaire horizontal, alimenté en eau de refroidissement. Les condensats sont récupérés dans un réservoir cylindrique horizontal, d’ou ils sont repris par pompe centrifuge montée en charge. Une partie des condensats est renvoyée en reflux vers la colonne en régulation de débit, le reste étant envoyé au stockage en régulation de niveau. Le rebouillage du liquide en fond de colonne est assuré par un échangeur tubulaire extérieur vertical, alimenté en vapeur 20 bars et dont les condensats sont récupérés dans un collecteur qui retourne à la chaudière. Le niveau de fond de colonne est asservi à la vapeur de chauffe. La température de fond est régulée par le débit de résidu. Le résidu est envoyé au stockage après refroidissement dans un échangeur à plaques.
Colonne de rectification discontinue
Une colonne de rectification en discontinue (C) comporte 10 plateaux. Le bouilleur (B) est chauffé par circulation de vapeur dans une double enveloppe et la température est régulée. En tête de colonne, les vapeurs sont condensées dans les tubes d’un échangeur à faisceau tubulaire incliné (E2) puis dirigées vers un bac tampon. Une partie du condensat assure le reflux dont le débit régule la température en tête de colonne. Le reste est envoyé vers des réservoirs de stockage (à ne pas représenter) par débordement. Le condenseur et le bac tampon sont reliés à une respiration commune. Une fois les différentes fractions récupérées, la distillation est arrêtée et le contenu du bouilleur est soutiré et envoyé vers un stockage (à ne pas représenter).
Rq: le condenseur est ici inhabituel, l’eau de refroidissement circulant en général côté tubes
Rectification continue de l'atelierSchéma de la colonne de rectification continue de l'atelier
Schéma détaillé d'une colonne de rectification continue d’un mélange eau - méthanol
Rectification sous vide d’un mélange azéotropique
Colonne de rectification continue sous pression
Colonne de rectification discontinue
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