Bonjour, j'aimerais traiter un petit exercice avec vous. Voici l'énoncé:
L'aniline (C6H5NH2) est préparée par hydrogénation catalytique du nitrobenzène (C6H5NO2). En sortie du réacteur (voir annexe), après recyclage de l'hydrogène, les produits refroidis (1) se séparent en 2 phases liquides dans le décanteur 1 (fonctionnement en régime permanent). Ces phases ne contiennent que de l'aniline et de l'eau avec les titres massiques suivants:
- Phase aqueuse (2) : 3,5% d'aniline
- Phase organique (3) : 95 % d'aniline
1) Sachant que le débit total des produits refroidis (les 2 phases) est de 5160 kg/h avec un titre massique en aniline de 72%, calculer les débits et les compositions des flux entrant et sortant du décanteur 1.
2) En supposant que la phase aqueuse est éliminée, quel est le rendement de la récupération de l'aniline sortant du réacteur ?
L'élimination de la phase aqueuse n'étant pas satisfaisante du point de vue de la pollution, on veut récupérer l'aniline présente dans cette phase par extraction avec du nitrobenzène avec un débit de 1015,5 kg/h. L'addition de nitrobenzène à la phase aqueuse donne un mélange qui se sépare en 2 phases liquides dans le décanteur 2 (fonctionnement en régime permanent).
Les titres massiques sont les suivants: phase organique (5): 3,8 % d'aniline et 95,9% de nitrobenzène.
3) La phase aqueuse étant éliminée et sachant que le rendement de la récupération de l'aniline est maintenant de 99,8 %, calculer les débits entrants et sortants du décanteur 2
Voici mes résultats et démarches:
1) D'après l'énoncé, on a:
-Dans (1), un débit massique de 5160 Kg/h avec un titre massique en aniline de 72% et un titre massique en eau de 28%
-Dans (2), un titre massique en aniline de 3,5% et un titre massique en eau de 96,5%
- Dans (3), un titre massique en aniline de 95% et un titre massique en eau de 5%
Il faut donc trouver les débits massiques de (2) et (3)
D'après le bilan global, on a: (1)=(2)+(3) donc, 2= (1)-(3)
D'après le bilan partiel en aniline, (et en supposant que wi est le titre massique en aniline), on a: (1)w1= (2)w2+(3)w3
En combinant le bilan global et le bilan partiel, on trouve que (3)= ( (1)*(w1-w2) / (w3-w2)) = 3863 kg/h
Du bilan global, on trouve que (2)= 5160-3863= 1297 kg/h
2) D'après moi, (2) disparait et le rendement d'aniline en sortie du réacteur est le débit massique en aniline dans (3) / le débit massique en aniline dans (1), car l'énoncé fait l'hypothèse que la phase aqueuse (donc (2)) est éliminée, si tel est le cas, je trouve un rendement de 98,8 %
3) Je suis en train de le terminer. Dois t on considérer que la phase aqueuse (2) étant toujours éliminée, les phases présentent dans le décanteur 1 passent directement dans le décanteur 2.
N'hésitez pas à me faire part de vos commentaires et me reprendre en cas d'erreur.
Merci à vous.
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