Résumé
Etude des mécanismes intervenant dans la distillation, c'est-à-dire dans la séparation des composants d'un mélange, à travers des exemples théoriques ou pratiques. Présentation du dimensionnement des colonnes en fonction des fluides en présence. Avec des algorithmes pour le calcul ou la simulation d'une colonne afin de concevoir des logiciels.
- Éditeur(s)
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Date
- 2017
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Notes
- Notes bibliogr. Index
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Langues
- Français
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Description matérielle
- 1 vol. (148 p.) : ill. ; 24 cm
- Collections
- Sujet(s)
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ISBN
- 9781784051716 ;
- 1784051713
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Indice
- 660 Industrie et génie chimiques
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Quatrième de couverture
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Équipements industriels pour le génie des procédés
La distillation est le deuxième volume de la série Equipements industriels pour le génie des procédés. Il propose une étude approfondie et diversifiée de cette discipline.
Cet ouvrage traite de cette opération élémentaire qu'est la distillation. Il analyse les mécanismes intervenant dans la séparation des composants d'un mélange pour atteindre le niveau de pureté requis à travers des exemples théoriques ou pratiques.
Le dimensionnement et l'utilité des différents types de colonnes sont présentés en tenant compte des propriétés des fluides en présence. Des algorithmes sont proposés pour le calcul ou la simulation d'une colonne ce qui permettra aux lecteurs - étudiants et ingénieurs - de concevoir leur propre logiciel. Des annexes fournissent des compléments pour certains calculs ou matériels.
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Tables des matières
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- Avant-propos9
- Chapitre 1. Les plateaux théoriques en distillation, absorption, stripage, choix du type de colonne11
- 1.1. Généralités11
- 1.1.1. Définitions11
- 1.1.2. Données pratiques12
- 1.1.3. Méthodes de calcul présentées dans ce chapitre13
- 1.2. La méthode de MacCabe et Thiele14
- 1.2.1. Hypothèses propres à la méthode de MacCabe et Thiele14
- 1.2.2. Courbes d'équilibre y = f(x)14
- 1.2.3. Bilans matière15
- 1.2.4. Tracé des gradins18
- 1.2.5. Bilan matière global de la colonne20
- 1.2.6. Bilan thermique global de la colonne21
- 1.2.7. Taux de revaporisation du bouilleur22
- 1.2.8. Régulation d'une distillation continue23
- 1.2.9. Nombre de plateaux pour une grande pureté du léger24
- 1.2.10. Nombre de plateaux pour une grande pureté du lourd26
- 1.3. La méthode globale (plus de deux constituants)28
- 1.3.1. Les équations et les inconnues28
- 1.3.2. Bilan matière partiel29
- 1.3.3. Solutions des équations de bilan partiel (composé i)32
- 1.3.4. Bilans matière globaux33
- 1.3.5. Bilans thermiques34
- 1.3.6. Relations de point de bulle35
- 1.3.7. Méthode globale de résolution36
- 1.4. La méthode des plateaux successifs37
- 1.4.1. Généralités37
- 1.4.2. Débit et composition du distillat et du résidu37
- 1.4.3. Bilan thermique global38
- 1.4.4. Calcul des températures de plateau39
- 1.4.5. Compositions sur les plateaux41
- 1.4.6. Cohérence des deux tronçons42
- 1.5. Conclusion42
- 1.6. Choix du type de colonne43
- Chapitre 2. Dimensionnement et performances des plateaux perforés gaz-liquide45
- 2.1. Géométrie du plateau45
- 2.1.1. Intérêt des plateaux perforés45
- 2.1.2. Diamètre de la colonne45
- 2.1.3. Dimensionnement des déversoirs46
- 2.1.4. Configurations possibles pour le déversoir49
- 2.1.5. Longueur de barrage et nombre de passes51
- 2.1.6. Aire active52
- 2.1.7. Caractéristiques des trous53
- 2.1.8. Plateau de fort diamètre55
- 2.2. Chute de pression de la vapeur à la traversée du plateau56
- 2.2.1. Chute de pression à sec (à travers le plateau sans liquide)56
- 2.2.2. Terme de capillarité dans la chute de pression en présence de liquide57
- 2.2.3. Chute de pression à la traversée du mélange liquide-vapeur57
- 2.2.4. Chute de pression et hauteur du barrage de sortie58
- 2.3. Hydrodynamique du plateau60
- 2.3.1. Généralités sur l'engorgement60
- 2.3.2. Accumulation de liquide dans le déversoir61
- 2.3.3. Engorgement par entraînement de gouttes de liquide63
- 2.3.4. Débit des gouttes entraînées66
- 2.3.5. Hauteurs de liquide clair et du mélange liquide-vapeur67
- 2.3.6. Pleurage commençant68
- 2.3.7. Transition entre les régimes de mousse et de jet69
- 2.4. Transferts de matière et de chaleur70
- 2.4.1. Aire interfaciale (Stichlmair, 1978)70
- 2.4.2. Coefficient de transfert de matière côté phase gazeuse72
- 2.4.3. Coefficient de transfert de matière côté phase liquide73
- 2.4.4. Coefficient de transfert global74
- 2.4.5. Disposition du mélange sur le plateau75
- 2.4.6. Transfert local (sur une verticale)76
- 2.4.7. Efficacité Murphree77
- 2.4.8. Evolution du liquide sur le plateau77
- 2.4.9. Bilan matière côté liquide79
- 2.4.10. Bilan matière côté vapeur (régime instationnaire)81
- 2.4.11. Composition moyenne du liquide sur un plateau81
- 2.4.12. Direction du calcul (vers le haut de la colonne ou vers le bas)83
- 2.4.13. Droites d'équilibre des composants84
- 2.4.14. Transfert thermique sur le plateau85
- 2.4.15. Calcul des grandeurs utilisées88
- 2.4.16. Homogénéisation de la vapeur91
- Chapitre 3. Dimensionnement et performances des colonnes liquide-gaz à garnissage93
- 3.1. Généralités93
- 3.1.1. Principe des colonnes à garnissage93
- 3.1.2. Grandeurs caractéristiques importantes des colonnes garnies93
- 3.1.3. Utilisation et intérêt des colonnes garnies94
- 3.1.4. Hauteur réelle d'une colonne garnie94
- 3.2. Hydrodynamique des colonnes garnies94
- 3.2.1. Signification physique de l'engorgement94
- 3.2.2. Taux d'engorgement (approche de l'engorgement)97
- 3.2.3. Chute de pression98
- 3.2.4. Rétention liquide101
- 3.3. Hauteur efficace et hauteur utile pour le transfert102
- 3.3.1. Marche à suivre102
- 3.3.2. Aire efficace pour le transfert102
- 3.3.3. Coefficient partiel de transfert côté gaz105
- 3.3.4. Coefficient partiel de transfert côté liquide107
- 3.3.5. Coefficients de transfert thermique108
- 3.3.6. Hauteur d'unité de transfert et hauteur utile109
- 3.3.7. Calcul direct des hauteurs d'unités de transfert partielles110
- 3.4. Effets de la répartition du liquide - Hauteur morte114
- 3.4.1. Généralités114
- 3.4.2. Les alimenteurs114
- 3.4.3. Accumulation du liquide à la paroi (effet de paroi)115
- 3.4.4. Effet du flux pariétal sur l'absorption et le stripage117
- 3.4.5. Remèdes à l'effet de paroi - Les recentreurs119
- 3.4.6. Conclusion120
- Chapitre 4. Distillation à la cuvée (discontinue)121
- 4.1. Ebullition simple d'une cuvée121
- 4.2. Distillation à reflux total123
- 4.2.1. Principe de fonctionnement123
- 4.2.2. Convention importante123
- 4.2.3. Bilans et transferts de matière et de chaleur (reflux total)123
- 4.2.4. Calcul d'une colonne à reflux total125
- 4.3. Distillation à la cuvée126
- 4.3.1. Définitions et intérêt de l'opération126
- 4.3.2. Temps de traversée d'un plateau127
- 4.3.3. Choix de l'incrément de temps128
- 4.3.4. Bilans de l'ensemble cuve + bouilleur129
- 4.3.5. Bilans de l'ensemble condenseur + pot de reflux130
- 4.3.6. Déroulement de la simulation131
- 4.3.7. Conduite pratique d'une installation industrielle132
- Annexe A. Quelques expressions pour des pressions de vapeur partielles135
- Annexe B. Caractéristiques des garnissages habituels137
- Annexe C. Proposition pour un essai de moussage normalisé139
- Annexe D. Intégration numérique, méthode de Runge-Kutta d'ordre 4141
- Bibliographie143
- Index147
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Origine de la notice:
- OCoLC ;
- ZWZ
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Disponible - 660 DUR
Niveau 3 - Techniques
