Conduite à taux de reflux variable - modèle "Rectification discontinue"

Objectifs

Démarrer et régler une colonne de rectification discontinue afin de séparer les constituants d'un mélange binaire (éthanol - eau) à 25% en éthanol, en respectant les objectifs suivants:

• spécification distillat >90% en éthanol, spécification résidu<0.5% en éthanol,
• minimiser la quantité de produit hors spécification.

Données

• colonne à 6 plateaux + bouilleur, mélange binaire (éthanol - eau), alimentation à 25% en masse d'éthanol,
• coefficient d'échange pour pertes thermiques 100 kJ.h^-1.m^-2.°C^-1 (bouton )
• on peut augmenter la vitesse de simulation pour accélérer les mises en régime (bouton ),
• on peut mettre automatiquement la colonne en reflux total par le bouton raccourcis ,
• éviter cette dernière option si l'on désire faire les bilans matière.

Réalisation des inventaires

Alimenter la colonne afin de remplir le bouilleur. Le remplissage s'arrête lorsque le niveau dans le bouilleur atteint 90%.

Chauffe à l'ébullition

Régler la chauffe en manuel à 70%, suivre la montée en température dans le bouilleur. A l'ébullition, réduire la chauffe en manuel à 30%.

Etablissement du profil de composition à reflux total

Afficher la construction de McCabe et Thiele (bouton rectification, menu ‘McCabe et Thiele'), et suivre les compositions en tête et en fond de colonne. Lorsque la composition en tête est supérieure à notre spécification (90%), passer à l'étape suivante.

Rectification à taux de reflux variable

Ouvrir la vanne automatique vers la recette de distillat n°1. Réduire le taux de reflux à 2 (clic gauche et droit dans l'affichage du taux de reflux ‘R=' si le sélecteur ‘TIC / R=L/D' est dans la position ‘R=L/D', affichage rouge) et commencer à distiller. Suivre la composition du distillat, et ajuster si besoin le taux de reflux pour conserver la spécification de 90%. Permuter sur une autre recette de distillat lorsque le niveau de la recette disposée dépasse 80-90%. Vidanger les recettes conformes à la spécification vers le bac de distillat. Continuer à distiller jusqu'à ce que le taux de reflux dépasse 8. Passer alors à l'étape suivante.

Epuisement du bouilleur

Lorsque le taux de reflux devient trop élevé pour conserver la spécification sur le distillat, disposer une recette de distillat vide. Réduire le taux de reflux à 1 et distiller l'interfraction. Lorsque l'on juge que la composition de fond et l'inventaire de la colonne permettent de respecter la spécification sur le résidu, arrêter la chauffe.

Vidange et refroidissement de la colonne

Laisser reposer la colonne quelques minutes, puis vidanger le bouilleur vers le bac de résidu et l'inter-fraction vers le bac de récupération. Laisser la colonne refroidir.

Bilan matière

Effectuer le bilan matière global et en éthanol de la rectification. Calculer le rendement de la rectification en éthanol.