De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Liste des simulations

De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Les mélanges : définitions et formalismes

Notion de phase

Phase, corps pur, mélange

Composition d'une phase

Définitions
Quelques conversions
Petit calculateur pour convertir des échelles de concentration

Potentiel chimique d'un constituant dans une phase

Concept de fugacité

Définition de la fugacité
Fugacité et état de référence
État standard
Fugacité et équilibres entre phases
Variation de la fugacité avec la pression
Calcul de la fugacité dans des cas simples

Les mélanges : mélange de gaz parfaits et air humide

Mélange de gaz parfaits

Application  : l'air humide

Humidité
Humidité absolue, humidité relative
Calcul pour un air humide
Température de rosée
Température de rosée
Air humide et température de rosée
Enthalpie d'un air humide
Température de saturation adiabatique
Remarque : température humide

Diagramme de l'air humide

Calculateur des propriétés de l'air humide

Présentation du calculateur

Diagramme de l'air humide interactif.

Diagramme psychrométrique interactif : l'utilisateur choisit l'un des couples (température, humidité absolue[1]), (température, humidité relative[2]), (température, température de saturation adiabatique) ou (humidité absolue[1], enthalpie).

Les propriétés de l'air humide sont calculées, et le point représentatif placé sur le diagramme.

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Déshumidification
Mélange

Équilibres liquide-vapeur de mélanges binaires

Équilibres liquide-vapeur de mélanges binaires : comportement expérimental

Diagramme d'équilibre isotherme
Lecture d'une lentille d'équilibre
Diagramme d'équilibre isobare
Azéotropie

Solution idéale

Définition
Équilibre liquide-vapeur d'une solution idéale
Fonctions d'état d'une solution idéale

Les écarts à l'idéalité

Enthalpie libre d'excès de mélanges binaires

Quelques propriétés générales
Quelques expressions simples de l'enthalpie libre d'excès
Équation de Margules à un paramètre
Expression analytique du coefficient d'activité
Expressions empiriques à deux paramètres
SIMULATION : trouver les paramètres qui permettent de représenter le mieux possible le comportement d'un mélange binaire

Modélisation de diagrammes d'équilibre liquide-vapeur pour des mélanges binaires.

Initiation, pour montrer comment le choix des paramètres d'un modèle d'enthalpie libre influe sur la forme du diagramme d'équilibre.

On considère le mélange éthanol-eau à 25°C (données isothermes). On cherche à représenter le comportement de ce mélange grâce à l'expression de Margules[3] d l'enthalpie libre d'excès[4] :

(la phase vapeur étant assimilée à un gaz parfait)

L'utilisateur peut choisir les paramètres ajustables et , et comparer le diagramme d'équilibre ainsi calculé avec les points expérimentaux.

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Modèles de compositions locales
SIMULATION : Ajustement de paramètres sur des données d'équilibres liquide-vapeur binaires

Ajustement de paramètres de modèles d'enthalpie libre d'excès sur des données d'équilibre liquide-vapeur.

Dans cette application, la phase vapeur est représentée par l'équation d'état[5] des gaz parfaits, et la phase liquide par un modèle de solution (expression de l'enthalpie libre d'excès[4] : celles de Margules[3], Van Laar[6] ou NRTL[7] sont ici disponibles).

On choisit les données expérimentales à représenter. Les paramètres du modèle peuvent être fixés ou ajustés de façon à représenter au mieux les données expérimentales sélectionnées. On peut ensuite tester cette modélisation du mélange sur des données expérimentales disponibles à d'autres températures ou pressions que celles qui ont servi à l'ajustement : cela permet de tester la capacité du modèle à extrapoler en température ou pression.

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Extrapolation en température
Binaire à deux azéotropes
Système fortement non-idéal
UNIQUAC
Contributions de groupes : équation UNIFAC
Test de l'équation UNIFAC

Calcul d'équilibres liquide-vapeur avec UNIFAC.

Dans cette application, la phase vapeur est représentée par l'équation d'état[5] des gaz parfaits, et la phase liquide par un modèle de solution (expression de l'enthalpie libre d'excès[4] : celles de Margules[3], Van Laar[6] ou NRTL[7] sont ici disponibles). L'approche UNIFAC[8] est aussi disponible ici.

On choisit les données expérimentales à représenter. Les paramètres du modèle peuvent être fixés ou ajustés de façon à représenter au mieux les données expérimentales sélectionnées. On peut ensuite tester cette modélisation du mélange sur des données expérimentales disponibles à d'autres températures ou pressions que celles qui ont servi à l'ajustement : cela permet de tester la capacité du modèle à extrapoler en température ou pression.

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Comparaison d'UNIFAC et de NRTL

Interprétation des équilibres de phases de mélanges

Les courbes d'enthalpie libre

Équation des courbes d'enthalpie libre
Construction géométrique du potentiel chimique

Interprétation des équilibres de phases

Enthalpie libre du mélange éthanol-propanol

Interprétation des équilibres de phases par la minimisation de l'enthalpie libre globale du système.

Plusieurs phases peuvent être à l'équilibre lorsque l'enthalpie libre du système polyphasique est plus faible que celle d'un système monophasique. Graphiquement, cela se traduit par le tracé de la tangente commune la plus basse possible, entre les courbes d'enthalpie libre molaire en fonction de la composition de chacune des phases.

Cette application permet de tracer les courbes d'enthalpie libre vapeur (rouge) et liquide (bleue), ainsi que de la situation d'équilibre stable (phase unique ou équilibre entre phases), pour différents systèmes, en fonction des variables d'état température, pression et composition globale. Cette courbe est superposée avec le tracé de la lentille d'équilibre (isotherme ou isobare, au choix) et permet d'en expliquer la construction. La possibilité d'immiscibilité liquide-liquide est prise en compte par le programme (diagramme avec hétéroazéotropie).

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Enthalpie libre du mélange éthanol-propanol

Interprétation des équilibres de phases par la minimisation de l'enthalpie libre globale du système.

Plusieurs phases peuvent être à l'équilibre lorsque l'enthalpie libre du système polyphasique est plus faible que celle d'un système monophasique. Graphiquement, cela se traduit par le tracé de la tangente commune la plus basse possible, entre les courbes d'enthalpie libre molaire en fonction de la composition de chacune des phases.

Cette application permet de tracer les courbes d'enthalpie libre vapeur (rouge) et liquide (bleue), ainsi que de la situation d'équilibre stable (phase unique ou équilibre entre phases), pour différents systèmes, en fonction des variables d'état température, pression et composition globale. Cette courbe est superposée avec le tracé de la lentille d'équilibre (isotherme ou isobare, au choix) et permet d'en expliquer la construction. La possibilité d'immiscibilité liquide-liquide est prise en compte par le programme (diagramme avec hétéroazéotropie).

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Équilibres de phases et bilan matière

Mélange faiblement non-idéal

Enthalpie libre du mélange méthanol-eau

Interprétation des équilibres de phases par la minimisation de l'enthalpie libre globale du système.

Plusieurs phases peuvent être à l'équilibre lorsque l'enthalpie libre du système polyphasique est plus faible que celle d'un système monophasique. Graphiquement, cela se traduit par le tracé de la tangente commune la plus basse possible, entre les courbes d'enthalpie libre molaire en fonction de la composition de chacune des phases.

Cette application permet de tracer les courbes d'enthalpie libre vapeur (rouge) et liquide (bleue), ainsi que de la situation d'équilibre stable (phase unique ou équilibre entre phases), pour différents systèmes, en fonction des variables d'état température, pression et composition globale. Cette courbe est superposée avec le tracé de la lentille d'équilibre (isotherme ou isobare, au choix) et permet d'en expliquer la construction. La possibilité d'immiscibilité liquide-liquide est prise en compte par le programme (diagramme avec hétéroazéotropie).

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Azéotropie

Condition d'azéotropie
Condition d'azéotropie : méthanol-eau
Non idéalité et azéotropie

Enthalpie libre du mélange propanol-eau

Interprétation des équilibres de phases par la minimisation de l'enthalpie libre globale du système.

Plusieurs phases peuvent être à l'équilibre lorsque l'enthalpie libre du système polyphasique est plus faible que celle d'un système monophasique. Graphiquement, cela se traduit par le tracé de la tangente commune la plus basse possible, entre les courbes d'enthalpie libre molaire en fonction de la composition de chacune des phases.

Cette application permet de tracer les courbes d'enthalpie libre vapeur (rouge) et liquide (bleue), ainsi que de la situation d'équilibre stable (phase unique ou équilibre entre phases), pour différents systèmes, en fonction des variables d'état température, pression et composition globale. Cette courbe est superposée avec le tracé de la lentille d'équilibre (isotherme ou isobare, au choix) et permet d'en expliquer la construction. La possibilité d'immiscibilité liquide-liquide est prise en compte par le programme (diagramme avec hétéroazéotropie).

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Azéotrope propanol-eau
Diagramme de phases d'un mélange azéotropique

Enthalpie libre du mélange propanol-eau

Interprétation des équilibres de phases par la minimisation de l'enthalpie libre globale du système.

Plusieurs phases peuvent être à l'équilibre lorsque l'enthalpie libre du système polyphasique est plus faible que celle d'un système monophasique. Graphiquement, cela se traduit par le tracé de la tangente commune la plus basse possible, entre les courbes d'enthalpie libre molaire en fonction de la composition de chacune des phases.

Cette application permet de tracer les courbes d'enthalpie libre vapeur (rouge) et liquide (bleue), ainsi que de la situation d'équilibre stable (phase unique ou équilibre entre phases), pour différents systèmes, en fonction des variables d'état température, pression et composition globale. Cette courbe est superposée avec le tracé de la lentille d'équilibre (isotherme ou isobare, au choix) et permet d'en expliquer la construction. La possibilité d'immiscibilité liquide-liquide est prise en compte par le programme (diagramme avec hétéroazéotropie).

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Azéotrope positif et azéotrope négatif

Azéotrope positif et négatif
Azéotrope positif et azéotrope négatif : pour conclure

Enthalpie libre du mélange benzène-hexafluorobenzène

Interprétation des équilibres de phases par la minimisation de l'enthalpie libre globale du système.

Plusieurs phases peuvent être à l'équilibre lorsque l'enthalpie libre du système polyphasique est plus faible que celle d'un système monophasique. Graphiquement, cela se traduit par le tracé de la tangente commune la plus basse possible, entre les courbes d'enthalpie libre molaire en fonction de la composition de chacune des phases.

Cette application permet de tracer les courbes d'enthalpie libre vapeur (rouge) et liquide (bleue), ainsi que de la situation d'équilibre stable (phase unique ou équilibre entre phases), pour différents systèmes, en fonction des variables d'état température, pression et composition globale. Cette courbe est superposée avec le tracé de la lentille d'équilibre (isotherme ou isobare, au choix) et permet d'en expliquer la construction. La possibilité d'immiscibilité liquide-liquide est prise en compte par le programme (diagramme avec hétéroazéotropie).

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Immiscibilité liquide-liquide

Enthalpie libre du mélange n-butanol-eau

Interprétation des équilibres de phases par la minimisation de l'enthalpie libre globale du système.

Plusieurs phases peuvent être à l'équilibre lorsque l'enthalpie libre du système polyphasique est plus faible que celle d'un système monophasique. Graphiquement, cela se traduit par le tracé de la tangente commune la plus basse possible, entre les courbes d'enthalpie libre molaire en fonction de la composition de chacune des phases.

Cette application permet de tracer les courbes d'enthalpie libre vapeur (rouge) et liquide (bleue), ainsi que de la situation d'équilibre stable (phase unique ou équilibre entre phases), pour différents systèmes, en fonction des variables d'état température, pression et composition globale. Cette courbe est superposée avec le tracé de la lentille d'équilibre (isotherme ou isobare, au choix) et permet d'en expliquer la construction. La possibilité d'immiscibilité liquide-liquide est prise en compte par le programme (diagramme avec hétéroazéotropie).

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Calculs d'équilibre et stabilité

Distillation

Principe de la distillation

Schéma d'une distillation simple
Terminologie
Concept de sélectivité
Amplification de la séparation : relation de Fenske

Calcul d'une colonne simple

Dénombrement des degrés de liberté
Bilan de matière
Plateaux adiabatiques : hypothèse de Lewis

Méthode de Mc Cabe et Thiele pour le calcul d'une distillation

Le problème
La méthode de McCabe et Thiele
Droite opératoire de rectification
Droite opératoire d'épuisement
La construction graphique de McCabe et Thiele
Essayez vous-même

Distillation binaire : diagramme de Mc Cabe et Thiele.

Conception sommaire d'une colonne de distillation continue par la méthode de McCabe et Thiele : après avoir choisi le mélange à séparer, on se fixe les compositions au distillat[9] et au résidu[10], les conditions d'alimentation, l'efficacité de Murphree vapeur des plateaux, le taux de reflux[11]. La construction donne accès au nombre d'étages nécessaires et à la position de l'étage de charge.

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Variations autour de la construction de McCabe et Thiele

Taux de reflux et nombre d'étages
Reflux minimum
Condenseur total ou partiel, consommation énergétique
Optimisation économique de la distillation
Azéotropie
Azéotropie
Efficacité des plateaux

Construction de Mc Cabe et Thiele, tenant compte d'une efficacité de Murphree vapeur des plateaux (constante tout au long de la colonne)

Conception sommaire d'une colonne de distillation continue par la méthode de McCabe et Thiele : après avoir choisi le mélange à séparer, on se fixe les compositions au distillat[9] et au résidu[10], les conditions d'alimentation, l'efficacité de Murphree vapeur des plateaux, le taux de reflux[11]. La construction donne accès au nombre d'étages nécessaires et à la position de l'étage de charge.

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Murphree
Influence de l'état de la charge

Construction de Mc Cabe et Thiele, tenant compte d'une efficacité de Murphree vapeur des plateaux et du titre vapeur de la charge

Conception sommaire d'une colonne de distillation continue par la méthode de McCabe et Thiele : après avoir choisi le mélange à séparer, on se fixe les compositions au distillat[9] et au résidu[10], les conditions d'alimentation, l'efficacité de Murphree vapeur des plateaux, le taux de reflux[11]. La construction donne accès au nombre d'étages nécessaires et à la position de l'étage de charge.

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État de la charge

Équilibres liquide-vapeur de mélanges multiconstituants

Exemple d'un mélange ternaire

Exemple d'un mélange idéal
Diagrammes triangulaires
Équilibre liquide-vapeur d'un mélange ternaire idéal à T et P fixés

Prédiction des équilibres liquide-vapeur de systèmes multiconstituants

Démarche générale
Mise en pratique de la démarche
Représentation du comportement d'un système ternaire

Ajustement de paramètres sur des données d'équilibre binaires

Simulateur d'équilibres liquide-vapeur, limité aux deux modèles NRTL[7] et UNIFAC[8], et aux systèmes :

  • méthanol - eau,

  • acétone – eau,

  • propanol-2 – eau,

  • acétone – propanol-2,

  • méthanol – propanol-2,

  • acétone - méthanol,

  • méthanol - tétrachlorométhane,

  • méthanol - benzène,

  • tétrachlorométhane – benzène

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Calcul des équilibres liquide-vapeur de mélanges ternaires

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Diagrammes de phases de systèmes ternaires

Présentation du simulateur

Diagrammes liquide-vapeur de systèmes ternaires

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Système ternaire idéal : méthanol (1) - éthanol (2) - propanol (3)

Diagrammes liquide-vapeur de systèmes ternaires

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Système ternaire : acétone (1) - méthanol (2) - eau (3)

Diagrammes liquide-vapeur de systèmes ternaires

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Système ternaire : méthanol (1) - propanol-2 (2) - eau (3)

Diagrammes liquide-vapeur de systèmes ternaires

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Système ternaire : méthanol (1) - tétracholorométhane (2) - benzène (3)

Diagrammes liquide-vapeur de systèmes ternaires

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Système ternaire : acétate de méthyle (1) - méthanol (2) - cyclohexane (3).

Diagrammes liquide-vapeur de systèmes ternaires

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Système ternaire acétone (1) - chloroforme (2) - méthanol (3)

Diagrammes liquide-vapeur de systèmes ternaires

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Système ternaire acétone (1) - chloroforme (2) - benzène (3)

Diagrammes liquide-vapeur de systèmes ternaires

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Les Équilibres Chimiques

Réactions chimiques - Notion d'affinité

Écriture d'une réaction chimique
Caractérisation de l'équilibre chimique
Affinité d'une réaction

Loi d'action de masse

Énoncé de la loi d'action de masse
Décomposition thermique de la vapeur d'eau

Formulations simplifiées de la loi d'action de masse

Les solides cristallisés
Réaction chimique avec des liquides : loi d'action de masse en activités
Autres formes possibles de la loi d'action de masse
Estérification

Chaleur de réaction

Chaleur de réaction instantanée
Chaleur globale de réaction
Loi de Van't'Hoff et enthalpie standard de réaction
Chaleur effectivement absorbée par la réaction
Chaleur de réaction

Lois de modération de l'équilibre

Effet d'une modification de température
Effet d'une variation de pression
Loi de modération de l'équilibre
Loi de Le Châtelier
Effet de la composition globale du système sur le déplacement de la réaction

Fluides sous haute pression

Représentation des propriétés des corps pur à partir d'une équation d'état

Retour sur le comportement d'un fluide pur
Les états correspondants
Utilisation d'une équation d'état pour les deux phases
Principe général ; expression de la fugacité à partir d'une équation d'état analytique
Équation d'état analytique : interprétation des différentes branches
Quelques équations d'état usuelles
Calcul effectif des propriétés des corps purs à partir d'une équation d'état
Les principaux diagrammes thermodynamiques
Le diagramme entropie-température
Le diagramme entropie-enthalpie (diagramme de Mollier)
Diagramme enthalpie-pression
Simulateur : diagrammes thermodynamiques de corps purs
Détente dans une vanne - comparaison de modèles
Détente dans une turbine - comparaison de modèles
Calcul d'une pompe

Représentation des propriétés d'un mélange par une équation d'état

Équilibre liquide-vapeur d'un mélange à température et pression élevées

Ajustement de paramètres binaires de modèles thermodynamiques sur des données expérimentales d'équilibres liquide-vapeur binaires.

Ce programme inclut trois modèles de solution (Margules[3], Van Laar[6] et NRTL[7]) valables pour la phase liquide, utilisés en conjonction avec l'équation d'état[5] des gaz parfaits pour la phase vapeur. Le programme inclut aussi l'équation d'état[5] RKS[12] (Redlich Kwong Soave) valable pour les deux phases. Certains des jeux de données expérimentales incluent le voisinage des points critiques[13] de mélange, et permettent de montrer dans ce cas la supériorité de l'approche symétrique (même modèle d'équation d'état[5] pour les deux phases) sur l'approche dissymétrique (modèle de coefficient d'activité[14] pour la phase liquide, équation d'état[5] pour la phase vapeur).

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Équations d'état de mélanges
Calcul de la fugacité des constituants
Représentation des équilibres liquide-vapeur de mélanges au moyen de l'équation RKS

Ajustement de paramètres binaires de modèles thermodynamiques sur des données expérimentales d'équilibres liquide-vapeur binaires.

Ce programme inclut trois modèles de solution (Margules[3], Van Laar[6] et NRTL[7]) valables pour la phase liquide, utilisés en conjonction avec l'équation d'état[5] des gaz parfaits pour la phase vapeur. Le programme inclut aussi l'équation d'état[5] RKS[12] (Redlich Kwong Soave) valable pour les deux phases. Certains des jeux de données expérimentales incluent le voisinage des points critiques[13] de mélange, et permettent de montrer dans ce cas la supériorité de l'approche symétrique (même modèle d'équation d'état[5] pour les deux phases) sur l'approche dissymétrique (modèle de coefficient d'activité[14] pour la phase liquide, équation d'état[5] pour la phase vapeur).

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Test de l'équation RKS

Équilibres liquide-liquide de mélanges ternaires - Application à l'extraction liquide-liquide

Équilibres liquide-liquide de mélanges ternaires

Un exemple de diagramme de phases
Analyse de variance
Influence de la température et de la pression sur les diagrammes
Différents types de diagrammes
Diagramme à point critique
Diagrammes ouverts
Équilibres à trois phases
Modélisation des équilibres liquide-liquide

Application à l'extraction liquide-liquide

Extraction à un seul étage
Étage d'extraction
Extraction liquide-liquide multi-étagée à contre-courant
Dénombrement des degrés de liberté
Bilans globaux sur la cascade de mélangeurs-décanteurs
Construction graphique d'une cascade de mélangeurs décanteurs
Construction de McCabe et Thiele
Essayez vous-même !

Extraction liquide-liquide multi-étagée.

Ce programme permet de calculer des cascades de mélangeurs-décanteurs en extraction[15] liquide-liquide, pour des systèmes (constituants A et B et solvant S) prédéterminés.

Les étages de séparation sont supposés isothermes (température à spécifier). Il faut fixer la composition de la charge (mélange de A et B), le taux de solvant[16] et la composition souhaitée du raffinat[17] (fraction molaire[18] de A résiduelle dans le raffinat[17] débarrassé du solvant).

La construction est réalisée dans le diagramme ternaire ; elle est aussi présentée sous la forme d'un diagramme de McCabe et Thiele dont les axes sont les fractions molaires[18] du raffinat[17] et de l'extrait[19] "désolvantés".

Les résultats fournis par le programme sont le nombre d'étages nécessaire et la composition des débits de sortie.

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Utilisation du simulateur

Extraction liquide-liquide multi-étagée.

Ce programme permet de calculer des cascades de mélangeurs-décanteurs en extraction[15] liquide-liquide, pour des systèmes (constituants A et B et solvant S) prédéterminés.

Les étages de séparation sont supposés isothermes (température à spécifier). Il faut fixer la composition de la charge (mélange de A et B), le taux de solvant[16] et la composition souhaitée du raffinat[17] (fraction molaire[18] de A résiduelle dans le raffinat[17] débarrassé du solvant).

La construction est réalisée dans le diagramme ternaire ; elle est aussi présentée sous la forme d'un diagramme de McCabe et Thiele dont les axes sont les fractions molaires[18] du raffinat[17] et de l'extrait[19] "désolvantés".

Les résultats fournis par le programme sont le nombre d'étages nécessaire et la composition des débits de sortie.

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Performance d'une extraction liquide-liquide
Effet du taux de solvant

Extraction liquide-liquide multi-étagée.

Ce programme permet de calculer des cascades de mélangeurs-décanteurs en extraction[15] liquide-liquide, pour des systèmes (constituants A et B et solvant S) prédéterminés.

Les étages de séparation sont supposés isothermes (température à spécifier). Il faut fixer la composition de la charge (mélange de A et B), le taux de solvant[16] et la composition souhaitée du raffinat[17] (fraction molaire[18] de A résiduelle dans le raffinat[17] débarrassé du solvant).

La construction est réalisée dans le diagramme ternaire ; elle est aussi présentée sous la forme d'un diagramme de McCabe et Thiele dont les axes sont les fractions molaires[18] du raffinat[17] et de l'extrait[19] "désolvantés".

Les résultats fournis par le programme sont le nombre d'étages nécessaire et la composition des débits de sortie.

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Extraction liquide-liquide et distillation
Composition de l'extrait et taux de solvant

Extraction liquide-liquide multi-étagée.

Ce programme permet de calculer des cascades de mélangeurs-décanteurs en extraction[15] liquide-liquide, pour des systèmes (constituants A et B et solvant S) prédéterminés.

Les étages de séparation sont supposés isothermes (température à spécifier). Il faut fixer la composition de la charge (mélange de A et B), le taux de solvant[16] et la composition souhaitée du raffinat[17] (fraction molaire[18] de A résiduelle dans le raffinat[17] débarrassé du solvant).

La construction est réalisée dans le diagramme ternaire ; elle est aussi présentée sous la forme d'un diagramme de McCabe et Thiele dont les axes sont les fractions molaires[18] du raffinat[17] et de l'extrait[19] "désolvantés".

Les résultats fournis par le programme sont le nombre d'étages nécessaire et la composition des débits de sortie.

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Amélioration de la séparation : reflux d'extrait

Extraction liquide-liquide multi-étagée.

Ce programme permet de calculer des cascades de mélangeurs-décanteurs en extraction[15] liquide-liquide, pour des systèmes (constituants A et B et solvant S) prédéterminés.

Les étages de séparation sont supposés isothermes (température à spécifier). Il faut fixer la composition de la charge (mélange de A et B), le taux de solvant[16] et la composition souhaitée du raffinat[17] (fraction molaire[18] de A résiduelle dans le raffinat[17] débarrassé du solvant).

La construction est réalisée dans le diagramme ternaire ; elle est aussi présentée sous la forme d'un diagramme de McCabe et Thiele dont les axes sont les fractions molaires[18] du raffinat[17] et de l'extrait[19] "désolvantés".

Les résultats fournis par le programme sont le nombre d'étages nécessaire et la composition des débits de sortie.

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Équilibres liquide-solide

Calcul de l'enthalpie libre des phases

Enthalpie libre des corps purs à l'état liquide et solide
Diagramme d'enthalpie libre
Interprétation de l'équilibre liquide-solide

Diagramme simple avec un eutectique

Diagramme d'enthalpie libre pour le système : p-xylène - o-xylène

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Séparation par cristallisation

Diagramme d'enthalpie libre pour le système : p-xylène - o-xylène

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Expression de la solubilité

Température de solidification de l'eau salée

Équilibre entre des solides cristallisés et une solution non-idéale

Faibles écarts à l'idéalité

Diagramme d'enthalpie libre pour le système : méthanol - eau

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Fonte d'un glaçon

Diagramme d'enthalpie libre pour le système : éthanol - eau

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Liquide antigel

Diagramme d'enthalpie libre pour le système : méthanol - eau

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Forts écarts à l'idéalité : démixtion liquide-liquide

Diagramme d'enthalpie libre pour le système : plomb - zinc

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Formation de composés définis

Composé défini à fusion congruente

Diagramme d'enthalpie libre pour le système : silicium - magnésium

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Fusion non congruente

Diagramme d'enthalpie libre pour le système : chlorure de baryum - chlorure de calcium

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Salage des routes en hiver

Solutions solides

Solides solubles en toutes proportions
Solides à miscibilité partielle : eutectique
Solides à miscibilité partielle : péritectique
Eutectoïde, péritectoïde

Diagrammes réels

Le diagramme Lithium - Aluminium
Le diagramme Étain - Cuivre
  1. humidité absolue de l'air

    rapport entre la masse de vapeur d'eau et la masse d'air sec contenus dans un air humide

  2. humidité relative de l'air

    rapport entre la quantité de vapeur d'eau que contient un air humide et la quantité d'eau qu'il contiendrait s'il était saturé dans les mêmes conditions de température et pression

  3. Margules

    expression empirique de l'enthalpie libre d'excès des mélanges liquide, applicable uniquement à des mélanges binaires

  4. excès (grandeur d')

    différence entre la valeur de la grandeur considérée dans la solution liquide réelle et la valeur qu'elle aurait si la solution était idéale. On utilise en particulier l'enthalpie libre d'excès, l'enthalpie d'excès et le volume d'excès

  5. équation d'état

    relation entre température, pression, composition et volume d'un fluide

  6. Van Laar

    expression empirique de l'enthalpie libre d'excès des mélanges liquide, à réserver à des mélanges binaires

  7. NRTL

    Non-Random Two Liquid : expression de l'enthalpie libre d'excès basée sur le concept de compositions locales

  8. UNIFAC

    UNIquac Fonctional group Activity Coefficient : expression des coefficients d'activité utilisant le concept de contributions de groupes. L'équation UNIFAC est utilisable sans avoir à ajuster de paramètres d'interactions moléculaires.

  9. distillat (en distillation)

    débit de matière soutiré au condenseur

  10. résidu (en distillation)

    débit de matière soutiré au rebouilleur

  11. taux de reflux (en distillation)

    le rapport du débit de reflux au débit de distillat

  12. Redlich-Kwong-Soave (RKS)

    équation d'état permettant de représenter les phases liquide et vapeur de corps purs et de mélanges dans un large domaine de température et pression, incluant les conditions critiques. Application limitée à des constituants faiblement polaires

  13. critique (point)

    condition de température et de pression dans laquelle un liquide et une vapeur deviennent identiques. Un mélange de composition définie (et donc un corps pur) a un point critique unique, caractérisé par une température et une pression critiques

  14. coefficient d'activité

    noté , c'est le rapport de l'activité du constituant i en phase liquide à sa fraction molaire

  15. extraction

    procédé dans lequel les constituants d'un mélange sont séparés en mettant à profit leur différence de solubilité dans un tiers corps (solvant)

  16. taux de solvant (en extraction liquide-liquide)

    rapport du débit de solvant alimentant la cascade de mélangeurs-décanteurs au débit de mélange à séparer

  17. raffinat (en extraction liquide-liquide)

    phase pauvre en solvant

  18. fraction molaire

    La fraction molaire d'un constituant est le rapport du nombre de moles de ce constituant au nombre de moles total dans le mélange. Elle est notée dans une phase liquide et dans une phase vapeur

  19. extrait (en extraction liquide-liquide)

    phase riche en solvant

Fin
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