De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

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

Le ternaire acétate de méthyle – méthanol – cyclohexane présente trois azéotropes binaires (un sur chaque face) : dans l'ordre des pressions croissantes, le premier azéotrope se situe sur la face (2-3) à une pression de 2,04 bar, et la composition est , , . Le deuxième azéotrope est sur la face (2-3), pour une pression de 2,27 bars, avec une composition , , . Enfin le dernier azéotrope se situe sur la face (1-2), avec les coordonnées : , , ,

  • On constate, en augmentant progressivement la pression de 1,8 à 2,4 bars (toujours à ), que chacun des azéotropes se comporte comme un point de selle : le domaine diphasique se détache successivement des trois azéotropes binaires lorsqu'on augmente la pression ;

  • Vers , la zone diphasique est entièrement fermée sur elle-même, et a la forme d'un anneau qui entoure un domaine vapeur : la pression est trop élevée pour qu'il y ait équilibre liquide-vapeur sur les faces du triangle (les mélanges binaires sont tous liquides), mais il y a possibilité d'équilibre liquide vapeur à l'intérieur du triangle. Lorsque la pression augmente encore, ce domaine diphasique se réduit, jusqu'à se limiter à un seul point - où la vapeur et le liquide à l'équilibre ont bien sûr la même composition - : le mélange présente ici un azéotrope ternaire, qui est le maximum commun des surfaces de bulle[1] et de rosée[2]. Les coordonnées de l'azéotrope ternaire à 350K sont : , , ,  ;

  • pour une pression supérieure à la pression de l'azéotrope ternaire, on n'observe plus d'équilibre : le système est à l'état liquide, quelle que soit la composition.

Simulation

  1. bulle (température ou pression de)

    condition dans laquelle la première bulle de vapeur apparaît dans un mélange liquide

  2. rosée (température ou pression de)

    condition dans laquelle la première goutte de liquide apparaît dans un mélange vapeur

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