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Jean‐Charles CICILE : Ingénieur IGC (Institut du Génie Chimique de Toulouse) - Ingénieur de Procédés à la Division Technip‐Speichim de la Société Technip
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Ce fascicule est la suite de entièrement consacré à la technologie des colonnes à plateaux, dans lequel se trouvent décrits les différents types de viroles et les éléments constitutifs des plateaux.
Le présent chapitre a pour objet de présenter l’hydrodynamique des plateaux dans les différents régimes d’écoulement et de donner les bases du calcul des paramètres de fonctionnement et de l’efficacité des plateaux, permettant le dimensionnement des colonnes.
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4. Dimensionnement des plateaux à courants croisés
4.1 Conditions de service
La première étape du dimensionnement d’un plateau est la collecte des données nécessaires.
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Débits
Les débits de liquide et de vapeur sur les différents plateaux seront obtenus par un bilan de la colonne, plateau par plateau, au régime nominal. La souplesse demandée à l’installation définit le débit minimal et le débit maximal.
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Propriétés physiques
Les propriétés physiques des mélanges nécessaires au dimensionnement sont :
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la masse volumique du liquide et de la vapeur ;
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la tension superficielle et la viscosité du liquide ;
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la tendance au moussage et à l’encrassement des produits traités.
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Nombre de plateaux
La connaissance du nombre de plateaux n’est nécessaire à ce stade que dans le cas où il existe une limitation à la perte de charge de la colonne.
4.2 Prédimensionnement
La méthode classique de détermination des plateaux consiste à effectuer un dimensionnement préliminaire du plateau puis à le vérifier.
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Choix du type de plateau
Le choix du type d’élément de barbotage se fait en suivant les recommandations générales données dans l’article du présent traité.
Le choix du type de plateau sur le plan de la construction s’effectue ainsi qu’il a été indiqué dans l’article 2. Colonnes à plateaux : Technologie, en fonction du nombre d’interventions prévues sur l’appareil.
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Détermination de la surface active
La surface active S a du plateau sera calculée de façon qu’on se trouve :
-
à 80 % de l’engorgement au régime maximal, s’il n’y a pas de limitation sur la perte de charge ;
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à 65 %, s’il y a une limitation.
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ces valeurs étant multipliées par les coefficients de sécurité indiqués au paragraphe ...
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Dimensionnement des plateaux à courants croisés
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - KIRSCHBAUM (E.) - Destillier‐und Rektifizier‐technik - (Techniques de distillation et de rectification). 4e éd. Springer Verlag, Berlin‐Heidelberg (1969).
-
(2) - STICHLMAIR (J.) - Grundlagen der Dimensionierung von Gas / Flüssigkeit – Kontaktapparates Bodenkolonne - (Bases de calcul des dispositifs de contact liquide vapeur des colonnes à plateaux. Verlag Chemie GmbH, Weinheim (1978).
-
(3) - LOCKETT (M.K.) - Distillation tray fundamentals - (Plateaux de distillation : les bases). Cambridge University Press (GB) (1986).
-
(4) - PERRY (R.H.), GREEN (Don W) - Perry’s Chemical Engineer’s Handbook - (Manuel de Génie Chimique). (Section 18 : Liquid‐gas system par FAIR (J.R.), p. 18‐1 à 18‐13), 6e éd. McGraw‐Hill (1984).
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(5) - KISTER (H.Z.) - Distillation‐Design - (Distillation : conception et dimensionnement des colonnes). McGraw‐Hill (1992).
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