De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Bilans globaux sur la cascade de mélangeurs-décanteurs

Bilan global sur la cascadeInformationsInformations[1]
Bilan global sur la cascadeInformationsInformations[2]

Le procédé est supposé continu et en régime permanent. Il n'y a pas de réaction chimique, mais simplement distribution des constituants entre les débits de sortie.

Le bilan matière global (voir figure ci-dessus) s'exprime par l'égalité vectorielle :

(chacun de ces vecteurs a pour composantes les 3 débits partiels des constituants A, B et S)

Dans le diagramme ternaire, la composition globale du contenu du mélangeur décanteur est définie par un point G, barycentre des points F et S et barycentre des points et  : ce point se situe à l'intersection des segments FS et .

  • Si on s'impose les compositions de l'extrait[3] et du raffinat[4] désolvantés : à partir du point représentatif du l'extrait[3] désolvanté, on déduit le point représentatif de l'extrait[3] comme l'intersection (ou l'une des intersections) du segment avec la binodale côté extrait[3]. On obtient de même la position du point représentatif du raffinat[4] comme l'intersection du segment avec la binodale côté raffinat[4]. L'intersection du segment avec le segment FS positionne le point G. Le taux de solvant[5] s'en déduit comme FG/GS.

  • Si on connaît le taux de solvant[5] et la composition du raffinat[4] désolvanté : on détermine le point G comme le barycentre de F (affecté d'un poids unité) et de S (affecté du taux de solvant[5]) et on détermine le point représentatif du raffinat[4] comme ci-dessus. On obtient ensuite le point représentatif de l'extrait[3] comme l'intersection de la droite avec le côté extrait[3] de la binodale. La construction de l'extrait[3] désolvanté s'en déduit immédiatement.

Le principe de cette construction est montré sur la figure suivante :

Bilan matière global dans le diagramme ternaireInformationsInformations[6]
Bilan matière global dans le diagramme ternaireInformationsInformations[7]

On voit donc qu'on peut passer sans difficulté d'une spécification {taux de solvant[5], composition du raffinat[4]} à une spécification {composition de l'extrait[3], composition du raffinat[4]} et inversement.

Dans la suite, nous supposerons que l'on s'impose la composition du raffinat[4] et le taux de solvant[5].

  1. Jacques Schwartzentruber Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'Identique

  2. Jacques Schwartzentruber Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'Identique

  3. extrait (en extraction liquide-liquide)

    phase riche en solvant

  4. raffinat (en extraction liquide-liquide)

    phase pauvre en solvant

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

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

  6. Jacques Schwartzentruber Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'Identique

  7. Jacques Schwartzentruber Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'Identique

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