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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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2. Hydrodynamique des plateaux à contre‐courant
2.1 Généralités
Les plateaux à contre‐courant sont caractérisés par l’absence de trop‐plein. Les organes de barbotage servent à la fois à l’ascension de la vapeur et à la descente du liquide.
Nous limiterons notre exposé aux plateaux sur lesquels la phase gazeuse barbote dans la phase liquide. Les autres types de plateaux à contre‐courant sont les plateaux à chicanes (baffle trays ), utilisés en échange thermique et pour les stripages sous vide, et les plateaux à film (Leva film trays de M. Leva [36]) dont le fonctionnement est semblable à celui d’un garnissage ordonné (article dans ce traité).
Les avantages des plateaux à contre‐courant sont principalement leur simplicité, leur résistance à l’encrassement et leur faible coût.
Leur principal inconvénient est leur manque de souplesse.
HAUT DE PAGE2.2 Plateaux perforés sans déversoir
Ces plateaux ont été appelés dual flow par FRI (Fractionation Research Inc.).
HAUT DE PAGE
Une étude qualitative du fonctionnement des plateaux perforés sans déversoir a été effectuée par Cervenka et Kolar [37]. Si nous considérons un plateau alimenté à débit de liquide constant et débit de vapeur croissant, nous observons successivement les régimes suivants.
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À faible régime, le plateau ne se charge pas, le liquide passe par certains trous et le gaz par les autres.
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En augmentant le débit de gaz, on entre dans un régime de pulsation, le plateau se charge jusqu’à un certain niveau puis se décharge.
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Le régime suivant est le régime des bulles ; le barbotage se présente sous forme d’une phase gazeuse dispersée en bulles dans...
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Hydrodynamique des plateaux à contre‐courant
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).
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(3) - LOCKETT (M.K.) - Distillation tray fundamentals - (Plateaux de distillation : les bases). Cambridge University Press (GB) (1986).
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(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).
-
(5) - KISTER (H.Z.) - Distillation‐Design - (Distillation : conception et dimensionnement des colonnes). McGraw‐Hill (1992).
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