Evaporation cristallisation
Pour chaque maquette, les paragraphes suivants ont étés détaillés avec pour objectif d'aider l'élève à se préparer, en autonomie, à la réalisation de son TP et à sa présentation à l'examen. Le contenu de chaque paragraphe est décrit ci-dessous.
Connaissance installation
Connaissance installation
- bouilleur, ligne d'alimentation, ligne de débordement, épingle électrique, vanne de vidange,
- pompe d'alimentation, aspiration, refoulement, clapets à billes, moteur électrique,
- cristalliseur, agitateur, moteur électrique, réglage de vitesse d'agitation,
- condenseur, entrée et sortie d'ER (eau de refroidissement), respiration à l'atmosphère,
- débitmètre d'ER (eau de refroidissement) vers condenseur,
- filtre et média filtrant,
- réfrigérant concentrât,
- réfrigérant condensât, recette condensât,
- prise d'échantillon alimentation,
- prise d'échantillon du bouilleur,
- vanne de vidange de la ligne de soutirage du concentrât, ou ligne de débordement,
- vanne de vidange de la ligne de soutirage du condensât,
- ligne de trop plein du cristalliseur,
- arrivée de vide, arrivée d'ER, arrivée d'air comprimé,
- réglage course du piston de la pompe à 27%,
- n° de sonde de température entrée ER,
- n° de sonde de température du cristalliseur,
- puissance épingle électrique,
- surface d'échange condenseur,
- volume du bouilleur,
- surface d'échange des réfrigérants (liebig),
Sécurité
Sécurité
- coffret électrique sous balayage d'air comprimé,
- ne pas mettre en chauffe les épingles électriques non recouvertes de liquide,
- ne pas mettre en chauffe le bouilleur sans ER au condenseur,
- points chauds, risque de brûlure,
- produits: Na2SO4, voir fiche de sécurité, aucun rejet, récupération de toutes les phases.
Compréhension procédé
Compréhension procédé
- distinguer la partie continue et la partie discontinue du procédé,
- expliquer la méthode pour vérifier la mise en régime stationnaire de l'évaporateur,
- réaliser et expliquer le schéma de principe évaporation - cristallisation avec ses notations,
- déterminer si le concentrât est cristallisable,
- faire les mesures et calculs pour prévoir le rendement de cristallisation,
- réglages pour augmenter le titre du concentrât, conséquence sur son débit,
- réglages pour augmenter le débit de concentrât, conséquence sur sa composition,
- réaliser un bilan matière évaporation,
- réaliser un bilan matière évaporation cristallisation (3 phases sortantes, V, L et C),
- réaliser un bilan thermique en continu en calculant les flux fournis au bouilleur, cédé par la condensation des vapeurs au condenseur, et capté par l'ER au condenseur,
- réaliser un bilan thermique en discontinu en étudiant la chauffe de bouilleur de la température ambiante à la température d'ébullition (relevés toutes les 2 mn, calcul des pertes thermiques et tracé de leur évolution en fonction de la température du bouilleur),
Exemple de questions
Exemple de questions
- avec les réglages actuels, peut-on cristalliser?
- si on était en régime stationnaire, que peut-on espérer comme rendement lors du bilan?
- que mesurent les sondes TI5, TI4, TI1?
- à quoi sert l'air comprimé arrivant sur la maquette?
- à quoi sert l'arrivée de vide, et ou se démarre la pompe à vide?
- quels sont les principaux risques de cette installation (en citer trois)?
- doit-on mettre de l'ER sur tous les réfrigérants pendant le fonctionnement de l'installation?
- que peut-on faire si la vanne soutirage du cristalliseur se bouche?
- que doit-on faire si la ligne de débordement du bouilleur se bouche? Comment et pourquoi peut-elle se boucher?
- à quoi sert la solution préconcentrée? comment pourrait-on s'en passer?
Analyse
Analyse
- déterminer le titre massique d'une solution de sel par mesure de la densité au densimètre électronique et utilisation de courbes d'étalonnage à différentes températures,
- déterminer le titre massique des cristaux avec l'humidimètre (séchage à 120°C, 30mn),
- déterminer le titre des cristaux par dissolution et mesure de densité au densimètre électronique,
- déterminer le taux de saturation d'une solution (s/s*, solubilité sur solubilité à saturation à la même température),
- déterminer la température de saturation d'une solution de titre massique donné (courbe de solubilité à saturation donnée en g/100g d'eau),