Génie Chimique: Rectification Discontinue

[invite86f8da62]

Bonjour.
J'ai un exercice de GC à faire et je suis bloquée sur une question. Si vous pouviez m'aider, ça sera sympa.

Voici l'énoncé: (mélange hexane-heptane)
"On veut effectuer une distillation discontinue permettant d'obtenir de l'hexane à 95%
Les compositions molaires en hexane initial et finale dans le bouilleur sont respectivement 35% et 10%
On dispose d'une colonne dont l'efficacité dans ces conditions de fonctionnement est de 7 plateaux théoriques (bouilleur compris)

->Déterminer le rapport des débit de distillat (Dinitial/Dfinal) entre le début et la fin de la rectification."

Donc, je n'arrive pas à calculer les débits.

Merci d'avance pour votre aide.
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[invite2313209787891133]

Bonjour

J'ai l'impression qu'il manque des données à ton problème; as tu un diagramme d'équilibre pour tracer ton schéma de Mac Cabe & Thiele ?

[invite86f8da62]

Désolée, ma petite tête à oublié de copier le lien^^
Voici le diagramme fourni:

http://www.servimg.com/image_preview...372&u=10093416

[invite86f8da62]

up^^

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite751056e1]

Perso, je vois pas trop comment faire, mais d'un autre coté, je suis comme toi: j'apprends!
Enfin bon, je serais toi, je commencerais par tracer le Mc Cabe et Thiele, en plaçant les points qu'on te donne: D et S...euh en fait, désolé mais j'suis dépassé par ton exercice (j'en ai jamais fais des comme ça...)
Désolé

[invite86f8da62]

Ok merci^^
Moi aussi mon exo me dépasse^^
En fait, avant on a déjà eu toute une partie avec des détermination de NPT pour un mélange de composition au bouilleur 0.1 puis 0.35 et ce pour différent taux de reflux.
Pour cette partie, j'ai réussi niquel mais je coince pour cette question

[invite86f8da62]

[invite2313209787891133]

Rebonjour

Donc à partir de ce diagramme tu trace la droite opératoire qui passe par 95% d'hexane, et dont la pente permet d'avoir 7 plateaux avec une composition de culot de 35%.

Tu trace ensuite la droite opératoire qui permet d'avoir 7 plateaux pour une composition de culot de 10%.

Partant du principe que l'on garde une quantité de chauffe fixe et que la composition en tête est fixe (95% d'hexane) le débit total de condensat est donc également fixe.
Les 2 droites opératoires permettent de déterminer les taux de reflux, et donc le rapport des débits de coulage entre le début et la fin de la distillation.

[invite86f8da62]

Ok, merci!
Je vais voir si j'y arrive.

[invite86f8da62]

Je suis pas sûre d'avoir tout compris alors je pose mes question:

Tu me dis que d'après les hypothèses, le débit total de condensat est donc également fixe. -> J'en déduit que le débit de reflux L (ce qui retourne dans la colonne est constant, c'est ça?

Ensuite comme R=L/D et que L est constant j'en déduit que mon rapport Di/Df est égal à Rf (celui à 0.1)/ Ri (celui à 0.35).

C'est ça??
Merci d'avance

[invite2313209787891133]

Le débit de condensats est fixe (la chauffe est fixe et la composition en tête reste constante). Par contre le débit de reflux et le débit de coulage changent, puisque les 2 representent la somme du débit total de condensats (ou du debit de vapeur montante en tête si tu préfère).

La pente des droites operatoires te permettent de retrouver le taux de reflux, donc de retrouver le rapport des débits entre le début et la fin de la distillation.

[invite86f8da62]

ok donc si j'ai tout compris:

V= Li + Di = Lf+Df

or R= L/D -> L= RD

RiDi + Di = RfDf + Df

Donc Di/Df = (Rf+1)/(Ri+1)
Je détermine les taux de reflux R avec les pentes des courbes opératoires et j'ai mon rapport

C'est ça?

[invite2313209787891133]

Oui, c'est exactement ça.

[invite86f8da62]

Ok.
Merci beaucoup pour ton aide!!!

[invite86f8da62]

Désolée mais j'ai une autre question^^

Comment fait t-on pour calculer le % molaire de mélange distillé et le % d'hexane distillé?

Merci d'avance

[invite2313209787891133]

Tu connais le pourcentage massique de ce que tu distille (95% d'hexane).

Pour calculer le pourcentage molaire il suffit de cogiter un peu: Le distillat contient 95% massique d'hexane, donc 100g contiennent 95 g d'hexane et 5 g d'heptane. Il ne reste plus qu'à chercher combien de moles font 5g d'heptane et combien font 95g d'hexane et de faire le rapport.
Il existe une formule toute faite, mais je ne te conseille pas d'essayer de la retenir si tu veux apprendre à réfléchir.

Pour calculer le % d'hexane distillé il suffit de regarder ce qu'il reste dans le culot, sachant que tu as extrait le reste, et que ce qui a été extrait contient 95% d'hexane.

[invite86f8da62]

Pourquoi je n'y est pas pensé^^
Je m'y met demain. Je pense m'en sortir

[invite86f8da62]

Bonsoir.

Je viens de calculer mes nombres de moles en hexane et en heptane dans le distillat (1.1 et 0.05 mol) mais je ne suis pas sûre de faire correctement mon pourcentage.
Il faut que je fasse l'un sur l'autre? Et dans quel sens?

Pour le deuxième, je n'ai pas encore eu le temps de chercher.

Merci d'avance

[invite2313209787891133]

Bonjour

Si tu as 1.1 mol d'hexane cela fait 1.1 x mm_C6H14 = 94.6g

même calcul pour l'heptane, on trouve 5g

La masse totale est donc de 99.6g.
Le pourcentage massique d'hexane est égal à 94.6/99.6 = 0.9498, ou 94.98%
Le pourcentage d'heptane c'est le reste: 1 - 0.9498 = 0.0502 = 5.02%

[invite77de3414]

Zut pas vu qu'il y avait dejà la réponse!

[invite86f8da62]

Merci pour votre aide!