Taux de reflux et nombre d'étages

Ces quelques essais nous montrent que lorsqu'on augmente le taux de reflux[1] , le nombre d'étages nécessaires à la séparation diminue : en effet, augmenter le taux de reflux[1] revient à éloigner les droites opératoires de la courbe d'équilibre, jusqu'à les confondre avec la première bissectrice (rappelez-vous :l'ordonnée à l'origine de la droite opératoire de rectification est \(y_A^{(d)}/(1+r_f)\)).

En toute rigueur, les droites opératoires se confondent avec la première bissectrice pour un taux de reflux[1] infini : on trouve alors le nombre minimum d'étages, correspondant à une colonne à reflux[2] total.

Le taux de reflux[1] minimal est obtenu lorsque la partie utile des droites opératoires va "toucher" la courbe d'équilibre, sans la traverser. Cela peut correspondre, selon le mélange traité et les spécifications de séparation, à deux situations :

  • les droites opératoires ont leur intersection sur la courbe d'équilibre ;

  • l'une des droites opératoires est tangente à la courbe d'équilibre.

Lorsque le taux de reflux[1] est minimal, le nombre d'étages nécessaire à la séparation est infini.

On peut bien sûr construire une colonne ayant moins d'étages que le nombre minimum, ou faire fonctionner une colonne à un taux de reflux[1] inférieur au taux de reflux[1] minimum. Mais une telle colonne ne pourra en aucun cas respecter les spécifications de séparation : les concepts de nombre minimal d'étages ou de taux de reflux[1] minimum dépendent des conditions opératoires (pression, état de la charge) et des puretés requises au distillat[3] et au résidu[4].