De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Efficacité des plateaux

Les plateaux réels d'une colonne de distillation ne permettent jamais d'obtenir l'équilibre thermodynamique, les temps de séjour étant limités. Il faut donc disposer de plus de plateaux réels que le nombre de plateaux théoriques estimé par la méthode de McCabe et Thiele.

Pour tenir compte du fait que les fluides quittant un plateau ne sont pas à l'équilibre, on affecte à chaque plateau de la colonne une grandeur, appelée efficacité de Murphree vapeur, définie par :

est la fraction molaire[1] du constituant dans la vapeur qui serait à l'équilibre avec le liquide quittant le plateau. On voit que si l'efficacité du plateau est égal à l'unité, le liquide et la vapeur sortent à l'équilibre (plateau théorique). Si l'efficacité vaut 0, la concentration de la vapeur en constituant ne varie pas au passage du plateau : ce constituant n'est pas transféré d'une phase à l'autre.

On peut en général admettre que l'efficacité de Murphree vapeur est à peu près constante pour tous les plateaux de la colonne. Elle a souvent une valeur de l'ordre de 0,7.

La prise en compte d'une efficacité de Murphree dans la construction de McCabe et Thiele revient à utiliser, au lieu de la courbe d'équilibre thermodynamique, une courbe d'équilibre corrigée, rapprochée de la droite opératoire d'un facteur égal à l'efficacité de Murphree.

Prise en compte de l'efficacité de MurphreeInformationsInformations[2]
Prise en compte de l'efficacité de Murphree[Zoom...]InformationsInformations[3]

SimulationConstruction de McCabe et Thiele

La version du simulateur ci-dessous permet de prendre en compte une efficacité de Murphree identique pour tous les plateaux de la colonne.

  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

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

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

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