separateur azeotropique

[jondalar]

Bonjour bonjour, j'aurais besoin d'un petit renseignement. Est ce que quelqu'un aurait sous la main un schema d'un separateur azeotropique et son principe de fonctionnement? une rapide recherche sur google ne me donne rien.

Ce type de montage est utilisé dans les sechage de solvant industriel par distillation azeotropique.

Merci beaucoup

[Dudulle]

Pas evident de repondre à cette question, tu ne pourrais pas donner un peu plus de precisions ?

Pour "secher" un solvant on peut effectivement faire une distillation azeotropique, mais pour ceci on utilise une colonne; peut etre est-ce ce que tu appelle "separateur".

En tete de colonne l'azeotrope est souvent passé sur un decanteur pour separer le tiers corps afin de le recycler vers l'installation; est ce que tu fais allusion à cet element ?

[jondalar]

En effet, on utilise une colonne de distillation, désolé d'avoir manque de precision. Je fais le detail donc:

Le but était de secher un mélange butanol eau... Sachant que celui donne un azeotrope dont la temperature d'ebullition est de 93°C et la composition 0.75eau/0.25butanol.
On a donc introduit un troisième corps, du cyclohexane, formant lui aussi un azéotrope avec l'eau dont le point d'ebullition est inférieur :69°C (et la compo 0.3eau/0.7cyclohexane)

Les trois élément sont placés dans un réacteur polyvalent surmonté d'une colonne remplie de mailles en inox qui sont suffisantes pour distiller un tel melange, pas besoin de plateaux conventionnels.

Donc, on se retrouve avec l'azéotrope cyclohexane/eau qui distille en tête de colonne, pour éviter qu'on ait a mettre beaucoup de cyclohexane, on cherche a recycler celui ci, le distillat est donc recupere dans un separateur azeotropique, je suppose que c'est ce que tu appelles un decanteur. Le cyclohexane et l'eau n'etant pas miscibles, ils decantent et on recycle le cyclohexane en permanence.

Bon, en gros c'est ca, aussi j'aimerais avoir un schema de ce fameux decanteur parce que j'avoue avoir loupe une petite partie du raisonnement en ce qui concerne son fonctionnement (et puis surtout,ca m'eviterait d'avoir a le refaire sur un quelqconque logiciel chiant ^^)

Pour la petit histoire, ensuite on distille le cyclohexane dans la colonne et on recupere le cyclohexane sec dans un pot, le butanol sec dans le reacteur et l'eau dans le decanteur. vala.

Merci du coup de main

[Cosmochimicher]

Bonsoir,

ce serait dans un truc du genre appareil de Dean-Stark par hasard, le cylcohexane et l'eau forment un hétéroazéotrope, en chauffant le mélange, on extrait l'hétéroazéotrope à l'état de vapeur, elles se condensent dans le réfrigérant à eau et le liquide s'acumule dans le tube gradué. L'eau et le cyclohexane n'étant pas miscibles, il se produit alors une démixion dans le tube gradué ; l'eau plus dense s'accumule au fond du Dean-Stark et quant le tube est totalmement rempli, le cyclohexane qui constitue le phase supérieure retombe dans le ballon. le remplisage du tube gradué étant long, on amorce le dispositif en remplisant le tube au 3/4 de cylcohexane.

voila, je ne sait pas si sa répond à ta question, mais voila à quoi sa me fait penser ton machin...

Vivien

[Cosmochimicher]

tu à une illustration du Dean-Stark sur ce lien :

http://upload.wikimedia.org/wikipedi..._apparatus.png

@+
Vivien

[jondalar]

Non, ce n'est pas un dean stark, je parle ici d'un dispositif industriel et non pas d'un montage labo. On se contente en effet au labo d'un dean stark pour ce genre de manip, mais ici ce n'est pas le cas.

C'est une espece de reacteur comportant une entree en haut par laquelle arrive le distillat et deux sortie, en bas. ces deus sorties sont des tubes dont l'un a une hauteur variable et est un flexible emprisonné dans un tube en inox qui presente une entree en bas pour egaliser les niveaux...

Je sais, c complique a se representer, moi je l'ai vu et j'ai galérer ^^

[Cosmochimicher]

ah, ok, je pensait qu'il y avait un équivalent "industriel" du Dean-Stark, pour ton machin je ne connais pas, je suis pas très fan de génie chimique... (je vais donc rester côté labo, désolé).

[jondalar]

Tu as tort... c'est tellement marrant de voir tout ces boutons et de jouer sur des ordinateurs sans jamais toucher une eprouvette, on passe tous nos diplomes pour ca d'ailleurs... qui a dit "sarcastique"?

Je suis pas du tout fan de genie non plus, mais bon, il faut ce qu'il faut. J'ai un boulot a rendre sur une install de ce type, on me laisse pas le choix, dommage ^^

[Cosmochimicher]

je préfère quand même les éprouvettes ...

bon sinon pour ton problème, je suis allé voir dans un de mes vieux bouquins (Précis de Génie Chimique de J. Givaudon, P. Massot et R. Bensimon, Tome 1) et j'y ait trouvé quelque chose d'intéressant : Chapitre VIII :
Rectification d'un hétéro-azéotrope binaire à miscibilité partielle (mélange n butanol-eau), je te scanne sa demain si sa t'interesse.

@+

Vivien

[jondalar]

si c'est pas trop consequent a scanner, ca m'interesse ^^ Par contre, si ca prend trop de temps, laisse tomber. J'essaierai de faire ce boulot par logique, je devrais m'en sortir ^^

[Dudulle]

L'element dont tu parle est un décanteur, il s'agit effectivement de l'équivalent d'un Dean-Starck, sauf qu'il peut etre utilisé pour recycler la phase legere comme la phase lourde.

Je lance Photoshop et je te dessine ça

[jondalar]

Merci dudulle.^^

moi j'ai juste le schéma de l'installation industrielle au complet. Le beau truc de genie ou tout est noir et ou toute les lignes d'alimentation et de sortie se croise au point que tu vois plus qui est quoi... Du coup, ca me pesais un peu parce que sur ce schema le decanteur decantait que dalle vu que les deux sorties etaient au meme niveau et au fond du decanteur ^^

Pas rigoureux ceux de genie hein... pas serieux tout ca

[Dudulle]

Voici le schema:



Donc comment ça marche:

Dans ton exemple le distillat decante deja, mais on peut eventuellement ajouter un autre flux (de l'eau dans la majorité des cas) pour forcer la decantation.
Si on fait entrer 2 flux il faut toujours faire entrer le plus dense en haut (piquage 1) afin que les flux puissent se croiser.

On trouve parfois des grilles (symbolisées en bleu) dont le but est de favoriser l'échange.

La partie verte est une vis de reglage qui permet de faire varier la hauteur h3.

Le décanteur permet de verifier l'egalité suivante:
(d1*h1) + (d2*h2) = d2*h3
avec d1 la densité (ou masse volumique les 2 fonctionnent; on est pas très rigoureux en génie chimique) de la phase violette et d2 la densité de la phase orange.

Lorsque tu baisse la vis tu augmente la hauteur de phase violette. Si tu la baisse un peu trop tu vas "perdre la phase", c'est à dire que tout vas déborder du coté de la vis de réglage.

Meme raisonnement si tu monte la vis, tu vas augmenter la hauteur de la couche orange, pour eventuellement tout envoyer vers le coté debordement phase sup.

Souvent la partie superieure coté phase sup est constituée d'un tube de verre afin de voir ce qui deborde.
Certains decanteurs ont egalement des reglettes transparentes pour surveiller le niveau de l'interface.

Les sorties sont en 3 et 4; dans ton exemple le cyclo sort en 3 et l'eau en 4.

[jondalar]

Cool, tout beau schéma ^^ merci. Moi j'avais commencé a en faire un, un tout pourri regarde ^^



Le principe est le même, ca te semble correct ou t'as l'impression qu'il peut pas fonctionner? Parce que celui la ressemble plus à celui que j'ai vu dans l'usine... par contre, ton explication, je te la pique

[Dudulle]

Ton schema peut fonctionner si tu regle la hauteur du tuyau souple du fond, il faut s'arranger pour le faire remonter à la bonne hauteur afin qu'il puisse deborder vers le bac de recuperation de l'eau.

Coté cyclo il faut faire une "lyre" sur le tuyau souple qui retourne vers le reacteur; une boucle permettant de conserver une petite hauteur de liquide afin d'empecher les vapeurs de remonter dans le décanteur (la hauteur de liquide doit generer une pression superieure à la pression du reacteur).

Une autre solution est de proceder par "chasses"; tu laisse les 2 vannes du fond fermées et tu ouvre uniquement pour chasser l'eau accumulée. Le probleme avec cette solution c'est que tu epuise petit à petit la colonne en cyclo, ce qui modifie son chargement. De plus cette solution necessite une intervention humaine, tandis qu'un decanteur bien reglé fonctionne tout seul.

[jondalar]

Bien evidement, ce separateur etait monte au sein d'une chaine industrielle et fonctionnait de maniere automatique, si ca t'interesse, je te montre. Maintenant, il est clair que je ne me suis pas interesse au processus qui permettait de compenser la pression de vapeur remonterait dans la conduite vers le decanteur... peut etre un systeme de clapet automatise... genre une valve anti-retour... c une bonne question que tu souleve tiens...

Voila le diagramme industriel du montage, même si j'aime pas le génie, j'avoue que cette expérience a ete interessante... On voit un peu comment marche l'industrie (cette XP etait couplee a deux distillations sur colonnes de 15 et 20 plateaux)