Série n°7: Ampoule à décanter, mélangeurs décanteurs, colonnes d'extraction, rectification du solvant, diagrammes ternaires

Pour tous ces modèles de simulation dynamique, on peut modifier les caractéristiques de l'installation (dimensions des colonnes, nombre d'extracteurs, solvant et diluant, etc...), visualiser l'historique des principales variables procédé, les profils de composition et de débit dans les colonnes, et les courbes d'équilibres et constructions associées:

• diagramme triangulaire rectangle ou équilatéral pour l'ampoule et les extracteurs,
• construction de McCabe et Thiele sur les courbes d'équilibre en rapports (ou titre) massique pour les colonnes (immiscibilité totale solvant - diluant),
• gestion de l'engorgement et choix solvant diluant et phase lourde phase légère pour les colonnes.

Ampoule à décanter :

Un modèle dynamique d'ampoule à décanter avec visualisation en temps réel des compositions des phases sur le diagramme ternaire équilatéral ou rectangle. Séquences de chargement de l'ampoule, d'agitation pour mise en équilibre, de décantation, et de vidange.

• une ampoule à décanter d'environ 5 Litres, avec choix des masses (bouton g+d) et titres massiques des quantités à charger,
• Deux erlen d'environ 2.5 Litres (sans gestion du débordement...), avec vannes de vidange de l'ampoule vers chacun d'eux,
• Deux boutons, l'un pour agiter par tranches de 10s, l'autre pour vidanger automatiquement jusqu'à l'interface vers l'erlen approprié (on peut aussi vidanger manuellement à l'aide des vannes TOR en surveillant l'interface!).

Batterie de mélangeurs décanteurs :

Ce modèle résoud les bilans matières (soluté, solvant, diluant) et les équilibres d'une extraction liquide-liquide à n étages théoriques. Les étages d'extraction peuvent être disposés à contre-courant ou à courant croisés. La représentation des étages peut être faite dans les diagrammes triangulaires rectangle ou équilatéral, ou sur la courbe de partage en rapports massiques.
Rq: il n'y a pas de dynamique dans ce modèle, les temps de réponse des mélangeurs décanteurs étant généralement très long à cause d'importants temps de séjour!

• Une batterie de N mélangeurs décanteurs réalisant chacun un étage d'équilibre idéal (affichés de 1 à 4, et le Nième)
• Des entrées pour les débits ou masses et titres massiques (soluté et solvant ou soluté et diluant) en alimentation du procédé,
• Une entrée pour le choix du mode de circulation (contre-courant "CC" ou courants croisés "CX") et le nombre d'étages N,
• Lorsque N=0, l'affichage des entrées sorties (débits ou masses et titres massiques) sont liés au graphe, permettant une manipulation et une lecture plus aisée du diagramme triangulaire.

Colonne d'extraction pilote à garnissage :

• Une colonne d'extraction liquide liquide à garnissage (choix des débits entrants et de leurs titres massiques en soluté),
• Une garde hydraulique pour le réglage du niveau d'interface,
• Deux pompes péristaltiques et pots d'alimentation gravitaire des phases,
• Deux recettes phase lourde et phase légère, avec vannes de vidange ou de by-pass vers bac final,
• Gestion de l'engorgement,
• Equilibres en solvant et diluant immiscibles (courbe de partage en rapports massiques).

Colonne d'extraction agitée et régulée :

• Une colonne d'extraction liquide - liquide à compartiments agités,
• Deux bacs tests, deux bacs finaux et un bac de vidange avec gestion des deux phases dans chacun d'eux,
• Gestion automatique du transfert des bacs tests vers les bacs finaux,
• Une régulation de niveau d'interface, et des régulations cascade compositions de sorties (extrait et raffinat) sur débits d'entrées,
• Gestion de l'engorgement,
• Equilibres en solvant et diluant immiscibles (courbe de partage en rapports massiques).

Extraction et rectification couplées:

Une colonne d'extraction liquide liquide couplée à une colonne de rectification pour recycler le solvant purifié vers l'extraction.

• Une colonne d'extraction liquide-liquide avec régulations de niveau d'interface et débits d'entrée,
• Un bac d'extrait et un bac de raffinat (ceux-ci pouvant être soit la phase légère, soit la phase lourde).
• Une ligne d'alimentation de la colonne de rectification à partir du bac de phase légère ou lourde, avec pompe, régulation de débit et préchauffeur d'alimentation,
• Une colonne de rectification continue à pression constante avec condenseur total et rebouilleur thermosiphon, régulation de niveau et de température du bouilleur, régulation de température de tête en cascade sur le débit de reflux, et soutirage du distillat par débordement,
• Une ligne de recyclage du distillat ou du résidu (solvant) dans le bac de solvant (phase lourde ou phase légère) de l'extraction.