Diagramme triangulaire rectangle
ternaire eau - acide acétique - éther isopropylique
On réalise dans une colonne d'extraction liquide - liquide fonctionnant en continu l'extraction d'acide acétique en phase aqueuse par de l'éther isopropylique.
Après mise en régime stationnaire, on analyse l'extrait sortant. On trouve une composition massique de 12% en acide acétique, et de 4% en eau.
1°) Tracer , sur le diagramme triangulaire fournit, les points représentatifs du solvant, de la charge, du mélange (solvant+charge) et de l'extrait obtenu.
2°) Tracer le point représentatif du raffinat, en déduire sa composition massique en acide et en solvant.
3°) Déterminer les débits de raffinat et d'extrait (règle des moments ou bilan sur l'acide).
4°) Déterminer l'acide acétique extrait et le rendement de l'extraction.
Réponse
1°) Le point F est situé sur l'axe vertical car il ne contient pas d'éther (solvant), à une ordonnée de 20% qui est son titre massique en acide acétique (soluté). Le point S est sur l'axe horizontal à une abscisse de 100% (le solvant est pur).
Le point M est au milieu du segment FS (règle des moments, F=50 kg.h-1 et S=50 kg.h-1). On peut aussi le placer par un bilan sur l'acide (le titre en acide du mélange M est 10%) ou par un bilan sur le solvant (le titre en solvant du mélange est 50%).
L'extrait contient 12% d'acide et 4% d'eau, son titre en solvant est donc 100-12-4=84%.
2°) R est sur la courbe de miscibilité, et est aligné avec M et E. Par lecture, on trouve son titre en acide (7%) et son titre en solvant (2%).
3°) Par bilan sur l'acide et bilan global, on obtient deux équations à deux inconnues:
La résolution du système donne R=40 kg.h-1 et E=60 kg.h-1.
4°) L'acide extrait est E×xE,acide=60×0.12=7.2 kg.h-1.
Le rendement de l'extraction est η=(E×xE,acide)/(F×xF,acide)=7.2/10=72%.
