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NET d'une absorption eau - NH3: construction de Mac Cabe et Thiele

Lors du lavage par de l'eau pure d'un mélange air - NH3 au titre molaire de 8% dans une colonne d'absorption fonctionnant à 20°C, on observe les titres molaires en NH3 suivants en sortie:

  • phase gaz 0.2%,
  • phase liquide 7.3%.

Déterminer le nombre d'étages théoriques de la colonne à l'aide de la courbe d'équilibre jointe, tracée en rapports molaires.


Isotherme d'absorption eau NH3 air en rapports molaires

Réponse

Réponse

Xe=0 (alimentation en eau pure), Xs=0.0787, Ye=0.0870,Ys=0.0020, NET=8.

Correction

Correction


NET absorption eau NH3 air à 20°C en rapports molaires

Pour déterminer le NET, il faut convertir les titres molaires des flux entrants et sortants en rapports molaires. Les titres molaires sont notés x (phase liquide) et y (phase gaz), et les rapports molaires X et Y. L'indice e représente l'entrée, l'indice s la sortie. On obtient:

  • Xe=xe/(1-xe)=0 car alimentation en eau pure,
  • Xs=xs/(1-xs)=0.073/(1-0.073)=0.0787,
  • Ye=ye/(1-ye)=0.08/(1-0.08)=0.0870,
  • Ys=ys/(1-ys)=0.002/(1-0.002)=0.0020.

Pour la construction de Mac Cabe et Thiele, on trace les points (Xe,Ys)=(0,0.0020) et (Xs,Ye)=(0.0787,0.0870) qui représentent respectivement le haut et le bas de la colonne. On relie ces deux points par une droite qui constitue ce que l'on nomme la droite opératoire. On trace ensuite des étages d'équilibre entre cette droite opératoire et la courbe d'équilibre pour déterminer le nombre d'étages d'équilibres, ou NET. Ici, on trouve NET=8.

Remarque: la construction des étages est tracée sur l'isotherme rouge à 20°C. L'isotherme à 10°C n'est pas utilisée ici. Elle montre néanmoins qu'il aurait suffit d'environ 4 étages théoriques pour réaliser la même absorption à 10°C.