De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Azéotropie

Question

On dispose d'un mélange 2-propanol-eau à 80% de 2-propanol (en fraction molaire[1]).

Si on distille ce mélange, quelles compositions peut-on attendre en pied et en tête de colonne ?

Indice

L'azéotrope se situe, pour ce mélange (et à la pression atmosphérique) à une fraction molaire[1] en 2-propanol de l'ordre de 0,66. Faites des essais avec le simulateur, si jamais vous indiquez des spécifications impossibles à tenir, vous le verrez dans le diagramme !)

Solution

Distillation d'un mélange propanol-eau à 80% de 2-propanol

On peut obtenir en tête un mélange proche de l'azéotrope, en pied du 2-propanol : de ce côté de l'azéotrope, l'eau est plus volatile que le 2-propanol.

ExempleExemple de spécification de colonne

composition du distillat =0.67, composition du résidu=0.99, taux de reflux=3

On obtient 40 plateaux (41 si le condenseur est total), alimentation au 18ème (19ème pour un condenseur total). Notez que la construction se fait "en montant", de la gauche vers la droite.

Question

Même question pour un mélange contenant 20% de 2-propanol.

Indice

L'azéotrope se situe, pour ce mélange (et à la pression atmosphérique) à une fraction molaire[1] en 2-propanol de l'ordre de 0,66. Faites des essais avec le simulateur, si jamais vous indiquez des spécifications impossibles à tenir, vous le verrez dans le diagramme !)

Solution

Distillation d'un mélange propanol-eau à 20% de 2-propanol

On peut obtenir en tête un mélange proche de l'azéotrope, en pied de l'eau : de ce côté de l'azéotrope, le 2-propanol est plus volatil que l'eau.

ExempleExemple de spécification de colonne

composition du distillat =0.65, composition du résidu=0.01, taux de reflux=1

On obtient 25 plateaux (26 si le condenseur est total), alimentation au 23ème (24ème pour un condenseur total). Notez que la construction se fait "en descendant", de la droite vers la gauche.

  1. 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

Jacques Schwartzentruber (EMAC) Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'IdentiqueRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)