Exercice : État de la charge
On reprend l'exemple initial de la distillation d'un mélange méthanol-eau (fraction molaire[1] de méthanol=40%) pour obtenir du méthanol pur à 98% et de l'eau pure à 97%. Le taux de reflux[2] est de 1,5. On envisage deux possibilités :
charger la colonne avec un mélange liquide saturé
charger la colonne avec un mélange vaporisé à 50% (en nombres de moles)
Question
Comparez les nombres d'étages nécessaires dans les deux cas, ainsi que la consommation énergétique du rebouilleur. On suppose une efficacité de Murphree des plateaux de 0,7. Le condenseur est total (on récupère le distillat[4] liquide).
Indice
Pour trouver le nombre de plateaux nécessaires, il suffit d'utiliser le simulateur.
La consommation énergétique du rebouilleur peut être estimée par \[\Delta {h}_{B}^{\left(v-l\right)}V^{\prime}\] où \[\Delta {h}_{B}^{\left(v-l\right)}\] est l'enthalpie de vaporisation de l'eau (environ 40,6 kJ/mol à 100 °C) et \[V^{\prime}\] le débit de vapeur généré par le rebouilleur.