De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Extraction liquide-liquide et distillation

L'extraction[1] liquide liquide et la distillation présentent de fortes analogies, en particulier celle du taux de solvant[2] et du taux de reflux[3]. Mais cette analogue n'est pas totale...

  • dans la construction de McCabe et Thiele en distillation, on s'impose des compositions de sortie (au distillat[4] et au rebouilleur) et on fait ensuite varier le taux de reflux[3] : les performances de séparation restent donc les mêmes. En extraction[1] liquide-liquide, avec un degré de liberté en moins, on ne peut fixer qu'une seule composition de sortie (ici au raffinat[5]) si on veut pouvoir faire varier le taux de solvant. La composition de l'extrait[6] (et donc les performances de séparation) varient donc d'un taux de solvant[2] à l'autre. Cette différence de degrés de liberté vient de ce que les colonnes de distillation continues sont constituées de deux sections (séparées par l'alimentation) alors que l'extraction[1] liquide-liquide n'est constituée que d'une seule section. Nous reviendrons sur ce point un peu plus loin.

  • En distillation, pour une séparation donnée, on définit aussi un nombre minimal de plateaux d'équilibre, correspondant à un taux de reflux[3] infini. En extraction[1] liquide-liquide, on ne peut pas travailler à taux de solvant[2] infini, parce que le mélange deviendrait monophasique (l'eau et l'éthanol se dissolvant dans le très fort excès de solvant, voir le calcul du taux de solvant[2] maximum dans l'exercice Étage d'extraction[1][7].

  1. extraction

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

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

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

  3. taux de reflux (en distillation)

    le rapport du débit de reflux au débit de distillat

  4. distillat (en distillation)

    débit de matière soutiré au condenseur

  5. raffinat (en extraction liquide-liquide)

    phase pauvre en solvant

  6. extrait (en extraction liquide-liquide)

    phase riche en solvant

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