Hauteur d'une colonne de distillation

[invite050baa4a]

Bonjour.

Je suis actuellement en train de travailler sur la conception d'une unite de distillation discontinue capable de traiter un melange 50L ethanol/eau 24/76 molaire en 2H.J'ai reflechi au bouilleur et condenseur, nombre d'etages theoriques(8) et diametre de la colonne(10cm) mais j'aimerais avoir des conseils concernant la determination de la hauteur de la colonne.On souhaite obtenir un distillat avec une fraction molaire de 0.74 minimum en ethanol.
Le garnissage utlise est pall rings metal de diametre25mm.
En utilisant le livre distillation design de HZ Kister, je trouve une HETP de environ 30 cm mais je ne pense pas avoir utilise la bonne methode.(j'ai utilise le paragraphe rules of thumb ce qui signifie que ce sont des regles generales et donc pas forcement adaptees au cas present).
J'aimerais savoir quelle methode est la plus fiable ou la plus utilisee pour calculer une HETP.

MERCI d'avance
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[invite2313209787891133]

Bonjour dalevequ

Pour une colonne d'aussi petit diametre la méthode la plus fiable ou la plus utilisée pour calculer une HETP est experimentale. Le nombre de PT dépend de trop de paramètres pour faire une prédiction fiable.

Un truc au passage; les anneaux Pall de 25mm ne sont pas très adaptés pour une colonne de 10 cm de diamètre, en principe on fixe une limite extreme à 30 cm avec ce type de garnissage.

Pour te donner tout de même un ordre de grandeur, avec des anneaux Pall de 25mm 1 PT fait environ 25 cm pour le binaire eau/methanol, 40 cm pour le binaire ammoniaque/eau (références = Stichlmair, 1989; Billet et Mackowiak, 1992).

Je te conseillerai plutôt d'utiliser des anneaux Rashig de 6mm, ou mieux encore des boules inox si ton alimentation n'est pas trop sale.

[invite050baa4a]

Merci dudulle pour cette reponse.
Par contre je ne suis pas sur d'avoir bien saisi. Quand tu parles de limite extreme a 30cm avec ce type de garnissage, tu parles du diametre minimum de colonne permettant l'utilisation de ce garnissage.

En tout les cas encore merci

[invite050baa4a]

J'avais une autre question. J'ai determine que la HETP etait de 30 cm avec un garnissage de 25mm.Comme l'as dit dudulle, ce garnissage n'est pas adapte et je devrais utiliser un garnissage plus petit mais la diminution de taille du garnissage diminue-t-elle fortement la HETP ou est-ce une faible diminution?
En gros ma question est : avec un garnissage raschig de 6 mm, quelle serait la nouvelle HETP?

Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite2313209787891133]

Pas évident de répondre sans faire d'essai, le diametre influence les "effets de parois"; plus le diametre est grand et plus le liquide vas avoir tendance à couler le long des parois, aussi utilise on des collecteurs/distributeurs sur les grosses colonnes.

Par ailleurs l'efficacité dépend du débit de vapeur: Avec un faible débit de vapeur le liquide goutte trop vite (on parle de déversement); avec un fort debit le liquide est entrainé (primage, voire engorgement). La HEPT peux alors varier dans de grandes proportions.

Pour te donner un ordre d'idée j'avais fais des essais avec des anneaux en verre de 6mm sur une colonne de 30cm de haut et 2cm de diametre; je trouvais 4 à 5 plateaux (donc 6/8cm pour un PT).
Avec des boules inox bien tassées j'avais environ 7/8 plateaux.

Sur ta colonne de 30cm je pense que ça ne devrait pas faire une difference enorme, mais si tu en as la possibilité essaye de faire des essais.

[invite050baa4a]

Le probleme c'est que je ne peux pas faire d'essais. En fait mon maitre de stage m'a dit que je devais concevoir la colonne la plus courte possible en utilisant le meilleur garnissage. Je devrai ensuite commander le garnissage adapte. J'ai determine qu'il fallait 8 plateaux theoriques et maintenant j'aimerais pouvoir determiner la HETP des differents garnissages afin de les comparer.Je pourrais alors determiner la hauteur de la conne. Mais c'est chaud car les bouquins dont je dispose ne parle que de garnissage dont le diametre est superieur a 25mm.Le fournisseur(vvf.de) ne donne pas ces donnees sur son site.
Dans ton message tu parles d'une colonne de 30cm mais celle que je dois concevoir sera bien plus grande(8*HETPenviron).
Je comprends bien qu'il n'existe pas d'approximations d'HETP experimentales fiables et adaptees a mon cas puisque comme tu l'as dit trop de parametres rentrent en ligne de compte.Donc je ne sais pas trop comment faire.D'autant plus que toutes les formules mathematiques que je trouve dans les bouquins sont inexploitables car demandant des parametres comme tension de surface ou viscosite dont je ne connais pas les valeurs(car cela depend de l'endroit dans la colonne et de la temperature).

donc sans formule et sans donnees pour les petits garnissages je suis bien embete.

En tout cas merci de consacrer du temps a repondre a toutes les questions que je me pose.

[invite2313209787891133]

Si tu veux utiliser le meilleur garniqqage prend du structuré.

Il y a sinon la solution d'utiliser du garnissage Multiknit; tu peux trouver des tronçons équivalents à un certain nombre de plateaux, à condition bien sur de les utiliser dans des conditions proches de celles prévues.

J'en ai en 20 et 40mm, mais je sais qu'il en existe des plus gros. Tu peux demander ici: http://www.medicolab.fr/ ou ici: http://www.pignat.com/
Il faudra téléphoner pour avoir les renseignements.

Sinon dans le pire des cas tu peux prévoir plus large, compter par exemple 15cm pour un PT avec des anneaux Rashig de 6mm. Même si le nombre de plateaux est plus important ce n'est pas handicapant, et tu pourra ainsi jouer sur le taux de reflux pour optimiser.

[invite050baa4a]

Je dois utiliser du garnissage non structure (random packing).C'est vrai que c'est une bonne idee de prevoir plus large.Tu es sur que 15cm avec anneaux raschig metal6mm c'est suffisant.J'avais determine 25cm avec des anneaux pall metal 25mm.Si on prend 15cm pour raschig 6mm, ca signifie que raschig 6mm est environ 2fois plus efficace que pall 25mm.
Cette affirmation te parait-elle correcte, parce que moi je n'y connais rien en terme de difference d'efficacite entre 2 garnissages.

[invite2313209787891133]

Plus le garnissage est gros et plus la HEPT sera grande car on diminue les surfaces d'échange, on augmente la vitesse de chute du liquide, on a moins de remplissage.
Je pense que tu ne prend pas de risque en tablant sur 15cm, je suis presque sur que la HEPT est plus faible. Sinon (au risque de me repeter) prend quelque chose de plus efficace, comme des boules inox: http://www.delcourt.fr/310/Eponges-boule-inox-60-gr

Je n'utilise plus que ça, le prix défie toute concurrence et tu n'as pas de remord à le jeter quand il est sale. Par contre il faut une alimentation sans matière en suspension, si ce n'est pas le cas il faut la filtrer avant.
Une boule inox de 60g bien tassée fait environ 0.2l; 0.5l en l'étirant.

[invite050baa4a]

Desole mais je n'ai pas reussi a trouver de description du garnissage multiknit.Pourrais tu me dire comment est fait ce type de garnissage.Sur le net j'ai seulement trouve qu'il existait un multiknit tissmetal semi structure mais c'est tout

Merci

[invite050baa4a]

et l'idee des boules inox, c'est a tester.Je pense que je testerais un garnissage classique et les boules inox pour comparer le rapport efficacite prix.

[invite2313209787891133]

Desole mais je n'ai pas reussi a trouver de description du garnissage multiknit.Pourrais tu me dire comment est fait ce type de garnissage.Sur le net j'ai seulement trouve qu'il existait un multiknit tissmetal semi structure mais c'est tout

Merci

Les multiknits sont fait à partir d'un tricot d'inox roulé; en fait tu peux imaginer une bande de tissu dont tu fais un rouleau, sauf que le tissu est en fils d'inox.

[Thrr-Gilag]

D'un autre côté entre du multi-knit et des boules inox, je conseillerai la seconde. Il y a quand même pas mal de chemin préférentiel pour le gaz dans le multiknit qui suit les rainures du tressage (enfin d'expérience sur une colonne de petit diamètre (2 cm de mémoire)

[invite0324077b]

je n'ai jamais vu les garnitures multiknit ailleur que sur un vieux catalogue prolabo

ce genre de produit est de toute facon trop cher pour moi : mais quand j'ai vu ce catalogue ca m'a tout de suite donné l'idée de faire la meme chose avec les boules en inox a nettoyer les casseroles !

et ca marche ! et ca ne coute presque rien

et ca se coince tout seul dans un tube en verre sans avoir besoin d'une grille en bas pour soutenir le garnissage

mais j'aimerai bien faire des comparaisons precise avec les vraie mutiknit : ou trouve t on des donné detaillé sur le net ?

qui les fabrique ?

qui les vend depuis que prolabo a disparu ?

[Thrr-Gilag]

Je sais pas. J'avais cherché mais jamais pu trouver de vendeur, en fait c'est mon verrier qui m'a dégotté ça.

Si tu le veux, je te donnerai ses coordonnées par MP pour qu'il puisse te renseigner sur la société qui les fabrique.

[invite2313209787891133]

Il est possible d'en faire fabriquer à le demande ici: http://www.gervois.com/
ou chez Promofiltre (qui n'a pas de site web).
Ce ne sont pas des vrais "Multiknit", mais ça revient au même. On peut sinon en trouver des veritables aupres des 2 societes que j'ai donné en lien un peu plus haut.

Les garnissages de ce type sont tout de même plus efficaces que les boules inox quand ils sont neuf, car ils finissent par se tasser et le liquide coule le long des parois. Ils sont aussi plus sujet à l'engorgement car le maillage est très serré.

[invitefc633b89]

Bonjour,

Cette discussion date un peu, mais certains spécialistes sont peut-être encore actifs sur le forum pour répondre à une question très simple.
Ma question : quelles sont approximativement les dimensions d'une colonne de fractionnement en pétrochimie ?
ce que je recherche est le diamètre, la hauteur, l'épaisseur de la virole, et la masse au mètre linéaire de colonne.
Dimensions sur une colonne de taille importante.

Pourquoi je recherche ces informations (ça peut aider pour comprendre ce que je recherche). Je souhaite traiter le problème d'une colonne de fractionnement au séisme. Je veux donc calculer 1 ou 2 mode propres, et estimer l'accélération à partir d'un spectre de séisme.

En remerciant tout ceux qui auraient quelques renseignements.

Bonne journée.

[invite2313209787891133]

Bonjour

Les dimensions sont très variables, donc on ne peut pas vraiment répondre à ta question ; en gros elles peuvent faire de 2/3m à une 50aine de mètres.
Même réponse pour le diamètre : De 10cm à quelques mètres.
La virole fait généralement 1.5 à 2mm en haut, 3mm en bas sur les grandes colonnes.

[invitefc633b89]

Bonjour Dudulle

Merci pour la réponse. Un peu tardif, mais j'étais sur d'autres sujets ces derniers temps.
Bon j'imagine une colonne de 40 m de hauteur et d'un diamètre de 2 m en espérant que ce n'est pas idiot.
Par contre l'épaisseur me parait bien faible. J'avais vu un calcul de chaudronnier il y a quelques temps, et 1 mm c'était l'épaisseur de corrosion. Si la virole fait 1,5 mm, ça ne fait plus que 0,5 mm pour la structure (bien faible).

bonne journée

[invite2313209787891133]

Non ça n'a rien de surprenant ; si il y a risque de corrosion l'épaisseur peut être augmentée, sinon il est inutile de mettre plus que nécessaire.