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Prise en main - modèle "Rectification continue"

Objectifs :

  • démarrer la colonne à reflux total,
  • utiliser les graphiques et constructions disponibles,
  • observer l'engorgement des plateaux et apprendre à désengorger la colonne.
  • Données : colonne à 9 plateaux + bouilleur, mélange binaire (isopropanol - propanol-1), alimentation plateau n°6 à 65% en isopropanol.

Rq : on pourra augmenter la vitesse de simulation pour accélérer les mises en régime (bouton , ->->...).

Etape 1: Réalisation des inventaires

Afficher les écoulements sur les plateaux (bouton rectification, menu ‘Ecoul.plateaux'), et alimenter la colonne afin de remplir le bouilleur (clic gauche sur la sortie du FIC d'alim, vanne à 80% par ex). Arrêter lorsque le niveau dans le bouilleur atteint 100%.

Etape 2: Chauffe à l'ébullition

Afficher les profils de température dans le rebouilleur (bouton rebouilleur thermosiphon), puis régler la chauffe en manuel à 70% (clic gauche sur la sortie du TIC bouilleur). Observer l'établissement du profil de température dans le rebouilleur, puis désactiver son affichage. Activer ‘Affichages supplémentaires' (bouton dans le bandeau). Suivre la montée en température dans le bouilleur. A l'ébullition, réduire la chauffe en manuel à 30%.

Etape 3: Mise en reflux total

Lorsque le niveau dans le ballon de reflux atteint 25%, démarrer la pompe de reflux (clic gauche sur la pompe). Régler le débit de reflux en automatique à environ 3000kg.h-1 (clic droit sur le mode auto/manu et clic gauche et droit à la fois sur la consigne). Compléter si besoin l'inventaire du bouilleur en alimentant la colonne à 2000kg.h-1. Passer le régulateur de débit de reflux en mode Cascade (clic gauche et droit à la fois ou clic milieu sur le mode auto/man du FIC de reflux) et régler la consigne de taux de reflux à 999 (reflux total, clic gauche et droit à la fois dans le rectangle rouge d'affichage du taux de reflux, au dessus du FIC de reflux). Arrêter d'alimenter la colonne si le niveau du bouilleur dépasse 60%.

Etape 4: Suivi de la mise en régime stationnaire

Afficher la construction de McCabe et Thiele (bouton rectification, menu ‘McCabe et Thiele'), et suivre l'évolution des compositions et températures tête et fond jusqu'à leur stabilisation dans le temps.

Etape 5: Analyse de la colonne à reflux total

Lorsque l'installation est à peu près en régime stationnaire, observer les différents outils d'analyse accessible par clic gauche dans la boule rouge/verte rectification : McCabe et Thiele, isobares ébullition/rosée, écoulements sur les plateaux, profils de température et composition, profils de pression et débits liquide et vapeur quittant les plateaux, profils de ΔP vitesse vapeur et rétention liquide, et enfin valeurs numériques.

Etape 6: Variation du trafic liquide-vapeur de la colonne

Afficher les écoulements sur les plateaux, et augmenter progressivement la chauffe en manuel. Observer l'augmentation des niveaux liquides dans les déversoirs. Observer également les profils de débits, de ΔP, et commenter. Continuer d'augmenter la chauffe jusqu'à l'engorgement de la colonne. Si elle ne s'engorge pas alors que la vanne de chauffe est à 100%, augmenter doucement la pression du réseau vapeur (clic sur l'affichage de sa valeur en jaune) jusqu'à observer l'engorgement. Lorsque l'engorgement commence, relever la ΔP et observer le niveau du bouilleur. Essayer de désengorger la colonne en réduisant la chauffe. Recommencer plusieurs fois jusqu'à repérer la limite d'engorgement (ΔP de la colonne, trafic liquide-vapeur caractéristique...)

Etape 7: Arrêt et vidange de la colonne

Afficher les écoulements sur les plateaux. Arrêter la chauffe et le reflux. Vidanger le ballon de reflux et le bouilleur vers les bacs de distillat et de résidu. Relever les masses et compositions de tous les bacs dans le tableau de bilan. Estimer l'inventaire de la colonne en fonctionnement et l'inventaire restant sur les plateaux après vidange, sachant que le bac d'alimentation contenait initialement 2000kg de mélange.

Conclusion