Exercice : Conception d'une colonne en supposant que le liquide est une solution idéale

On cherche à distiller sous pression atmosphérique un mélange méthanol-eau contenant 40% en fraction molaire[1] de méthanol pour obtenir au distillat[2] du méthanol pur à 98% et au résidu[3] de l'eau pure à 97%.

Question

Un ingénieur débutant conçoit la colonne en supposant la solution idéale. Son calcul est-il néanmoins acceptable ?

Indice

Faites comme l'ingénieur débutant, en choisissant le modèle de la solution idéale dans le simulateur : déterminez le taux de reflux[4] minimum, choisissez ensuite un taux de reflux[4] de \(1,2 r_{f, min}\) et déterminez le nombre d'étages. Utilisez ensuite ce même taux de reflux[4] dans une calcul plus réaliste, en utilisant UNIFAC[5] pour modéliser les équilibres entre phases (nous avons vu que le mélange méthanol-eau était bien représenté par UNIFAC[5], voir l'exercice sur la Comparaison d'UNIFAC et de NRTL[6] ).

Question

On veut distiller un mélange éthanol-eau à 15% d'éthanol en fraction molaire[1] pour obtenir un distillat[2] à 90% d'éthanol et un résidu[3] à 99% d'eau.

Un ingénieur débutant conçoit la colonne en supposant la solution idéale. Son calcul est-il néanmoins acceptable ?

Indice

Faites comme l'ingénieur débutant, en choisissant le modèle de la solution idéale dans le simulateur : déterminez le taux de reflux[4] minimum, choisissez ensuite un taux de reflux[4] de \(1,2 r_{f, min}\) et déterminez le nombre d'étages. Utilisez ensuite ce même taux de reflux[4] dans une calcul plus réaliste, en utilisant UNIFAC[5] pour modéliser les équilibres entre phases (nous avons vu que le mélange éthanol-eau était bien représenté par UNIFAC[5], voir l'exercice sur la Comparaison d'UNIFAC et de NRTL[6] ).

McCabe_et_Thiele.cos [cos, 0 o]