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Distillation à plusieurs composés.



  1. #1
    mau13

    Distillation à plusieurs composés.

    Bonsoir.
    J’ai une question concernant la distillation à trois composés et plus.
    Dans les ouvrages on propose ce genre de schéma :
    Colonne.JPG

    Ma question porte sur la position du reflux : pourquoi le reflux est le résidu de la deuxième colonne et pourquoi n’aurait on pas plutôt cela :
    Colonne(II).JPG

    Dans la première colonne le composé le plus volatil (A) est considéré comme étant un inerte(il n'y a un equilibre qu'entre B et C)?

    Merci bien.

    -----


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  3. #2
    moco

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    C'est un peu la même chose, à mon sens, tes deux graphiques.

  4. #3
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Bonjour

    Pour te répondre il faudrait préciser où se situe l'alimentation et le coulage du produit fini, mais à première vue je dirais que les 2 schémas peuvent fonctionner.

  5. #4
    mau13

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Bonsoir.
    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Bonjour

    Pour te répondre il faudrait préciser où se situe l'alimentation et le coulage du produit fini, mais à première vue je dirais que les 2 schémas peuvent fonctionner.
    J’ai essayé de clarifier le schema:
    Colonne.JPG
    Citation Envoyé par moco Voir le message
    C'est un peu la même chose, à mon sens, tes deux graphiques.
    Le deuxième graphique est plus accessible à mon sens puisque l’on traite chaque colonne indépendamment de la suivante (ce qui n’est pas le cas du premier schéma).

    Je considère dans chaque colonne qu’il y a un équilibre entre les produits les moins volatils (le composé le plus volatil rejoint directement le haut de la colonne)?

  6. #5
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Il faudrait voir au cas par cas, mais si le débit de B est plus faible que celui de A le premier schéma sera beaucoup moins efficace (puisque la totalité du reflux passe par la plateau sur lequel on veux extraire; B est "dilué" avec A).

    Je pense que le 1er schéma ne présente qu'un intérêt "académique"; en tout cas je ne l'ai jamais vu dans l'industrie.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    mau13

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Il faudrait voir au cas par cas, mais si le débit de B est plus faible que celui de A le premier schéma sera beaucoup moins efficace (puisque la totalité du reflux passe par la plateau sur lequel on veux extraire; B est "dilué" avec A).

    Je pense que le 1er schéma ne présente qu'un intérêt "académique"; en tout cas je ne l'ai jamais vu dans l'industrie.
    Pourquoi B serait dilué dans A!! Puisqu’on soutire B à ce niveau la fraction en B devrait plutôt être prépondérante.

    Comment procéder pour la détermination du nombre de plateaux sur chaque tronçon (Cas de plusieurs produits : trois et plus)?
    Pourriez-vous m’indiquer le raisonnement.

    Merci bien.

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  10. #7
    cidemo

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Avec beaucoup d'humilité, le principe est que la tête et le corps ont un point d'ébullition similaire, donc pour faciliter la séparation il y a un montage de deux colonnes en série pour que l'obtention du corps qui semblerait être l'ortho puisse être bonne.

    Or dans le schéma proposé en autodidacte, il n'y a pas ce phénomène de distallation en série (je serais curieux de connaître tel montage) donc il n'y a aucun intérêt à former un reflux en circuit fermé qui ne profite pas du reflux d'une distillation en série.

    Donc, le premier schéma est le seul valable et les explications fournies par Mau13 semble corroboré ce message...

  11. #8
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Citation Envoyé par mau13 Voir le message
    Pourquoi B serait dilué dans A!! Puisqu’on soutire B à ce niveau la fraction en B devrait plutôt être prépondérante.
    B serait dilué dans A tout simplement parce qu'il y a un reflux.
    Essayes de faire un petit bilan énergétique/massique et tu vas vite comprendre.

    Le 1er schéma ne peut pas fonctionner, sauf cas très particulier ( qui aboutirai de toute façon à une installation inconduisible en pratique).

  12. #9
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Citation Envoyé par cidemo Voir le message
    Avec beaucoup d'humilité, le principe est que la tête et le corps ont un point d'ébullition similaire, donc pour faciliter la séparation il y a un montage de deux colonnes en série pour que l'obtention du corps qui semblerait être l'ortho puisse être bonne.
    Non, il y a 2 colonnes parce qu'il y a 3 corps tout simplement; on ne peut pas séparer 3 corps avec une seule colonne; sauf si on accepte des traces d'un corps dans un autre.

    Comment procéder pour la détermination du nombre de plateaux sur chaque tronçon (Cas de plusieurs produits : trois et plus)?
    Pourriez-vous m’indiquer le raisonnement.
    Il suffit de prendre en compte la volatilité relative (si les diagrammes sont idéaux) et de définir le nombre de plateaux en fonction de la pureté désirée.

  13. #10
    mau13

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Bonjour.
    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    B serait dilué dans A tout simplement parce qu'il y a un reflux.
    Essayes de faire un petit bilan énergétique/massique et tu vas vite comprendre.
    J’ai beau me creusé la tête, je ne vois…
    On devrait avoir "A" en haut de la deuxième colonne !

  14. #11
    mau13

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Il suffit de prendre en compte la volatilité relative (si les diagrammes sont idéaux) et de définir le nombre de plateaux en fonction de la pureté désirée.
    Mais de quelle manière définie-on le nombre de plateaux?
    (Par exemple pour les mélanges binaires on utilise la méthode de Mac Cabe et Thiele)

  15. #12
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Le but de la manoeuvre est de sortir le composé C le plus pur possible en bas de la 1ere colonne, A et B montent en tête.
    On sort A en tête de la colonne 2 et B en pied.
    Le débit de C correspond à sa fraction de départ, même raisonnement pour A et B.

    Pour avoir du reflux sur la 1ere colonne il faut donc renvoyer une quantité non négligeable de B en tête de la 1ere colonne, car sans reflux pas de séparation.
    Ce débit de B pur va s'ajouter forcement s'ajouter au débit de coulage de A et B en tête de colonne, pour équilibrer les débits.
    Donc sur la 1ere colonne on a un débit de reflux plus faible que le débit de coulage (TR<1), donc une mauvaise séparation.

    Par ailleurs le débit de B pur qui retourne en tête de la 1ere colonne va faire une boucle inutile dans la seconde colonne, donc plus d'énergie nécessaire pour épuiser.

    A l'inverse sur le second schéma on sort A et B en tête de la 1ere colonne, puis B pur en pied de la colonne 2 et A pur en tête.
    Les 2 colonnes étant indépendantes on peut utiliser la stricte quantité de chauffe nécessaire.

    Pour calculer le nombre de plateaux le raisonnement est le même qu'avec un binaire; tu considère le binaire B/C pour la 1ere colonne et A/B pour la seconde.

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  17. #13
    mau13

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Le but de la manoeuvre est de sortir le composé C le plus pur possible en bas de la 1ere colonne, A et B montent en tête.
    On sort A en tête de la colonne 2 et B en pied.
    Le débit de C correspond à sa fraction de départ, même raisonnement pour A et B.

    Pour avoir du reflux sur la 1ere colonne il faut donc renvoyer une quantité non négligeable de B en tête de la 1ere colonne, car sans reflux pas de séparation.
    Ce débit de B pur va s'ajouter forcement s'ajouter au débit de coulage de A et B en tête de colonne, pour équilibrer les débits.
    Donc sur la 1ere colonne on a un débit de reflux plus faible que le débit de coulage (TR<1), donc une mauvaise séparation.
    Merci infiniment.
    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Par ailleurs le débit de B pur qui retourne en tête de la 1ere colonne va faire une boucle inutile dans la seconde colonne, donc plus d'énergie nécessaire pour épuiser.
    Oui.
    Citation Envoyé par Dudulle Voir le message
    Pour calculer le nombre de plateaux le raisonnement est le même qu'avec un binaire; tu considère le binaire B/C pour la 1ere colonne et A/B pour la seconde.
    C'est une manier de considèrer que sur chaque tronçon les composés les plus volatils passe totalement en tète de colonne.

    Prenons un exemple à cinq produits A,B,C,D,E classé par volatilité décroissante.
    Le calcul du nombre de plateaux sur ce premier tronçon se fera donc par rapport à D et E, avec E en pied de colonne et en estimant que la totalité des constituants A,B,C se retrouve en haut de colonne pourriez-vous me confirmer si c’est bien cela ?

    Quand la pureté des constituants (purs) n’est pas imposée on l’a prend à combien, 0,9 ?
    Quelle est la distance standard entre deux plateaux dans une colonne ?

    Merci.

  18. #14
    mau13

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Bonsoir.
    ?

  19. #15
    invite2313209787891133
    Invité

    Re : Distillation à plusieurs composés.

    Citation Envoyé par mau13 Voir le message
    Prenons un exemple à cinq produits A,B,C,D,E classé par volatilité décroissante.
    Le calcul du nombre de plateaux sur ce premier tronçon se fera donc par rapport à D et E, avec E en pied de colonne et en estimant que la totalité des constituants A,B,C se retrouve en haut de colonne pourriez-vous me confirmer si c’est bien cela ?
    Dans un cas "académique" c'est de cette façon que l'on procéde. En pratique on s'arrange pour utiliser le moins de colonnes possibles, et souvent on ne cherche à récupérer qu'un seul produit pur dans un mélange où il est majoritaire.

    Citation Envoyé par mau13 Voir le message
    Quand la pureté des constituants (purs) n’est pas imposée on l’a prend à combien, 0,9 ?
    En fait il n'y a pas vraiment de règle, c'est au cas par cas.
    Un petit exemple: La production d'éthanol alimentaire: On veux séparer les alcools lourds, les composés légers, l'eau et le méthanol.
    Une 1ere colonne sépare les composés légers en tête (avec environ 30% d'éthanol), mais aussi une partie des alcools lourds et 60% d'eau.
    La 2éme colonne sépare l'eau en pied (100% d'eau), des alcools lourds au milieu (30% d'éthanol, 50% d'eau).
    La 3eme colonne sépare le méthanol en tête, avec 4% d'eau et 80% d'éthanol, mais aussi des composés très legers (acétaldehyde) qui ont tout de même réussi à se faufiler et 96% d'éthanol + 4% d'eau en pied.

    Conclusion: L'éthanol et/ou l'eau sont majoritaires partout.

    Quelle est la distance standard entre deux plateaux dans une colonne ?
    Merci.
    En principe 30 cm, mais souvent plus sur les plateaux d'épuisement, et selon les caractéristiques du produit.

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