Description simulation dynamique distillation continue

1. Modèle: Rectification continue
Présentation du modèle
AZPROCEDE, SIMULATION
DYNAMIQUE DE PROCÉDÉS
WWW.AZPROCEDE.FR

2. Rectification continue: équipements
Equipements:
 une colonne de rectification continue à plateaux,
 un préchauffeur d’alimentation à la vapeur,
 un rebouilleur thermosiphon à la vapeur,
 un condenseur total avec ballon de reflux et mise à
l’atmosphère,
 trois pompes centrifuges pour soutirage du résidu, du
distillat et du reflux,
 trois bacs d’alimentation, de résidu, de distillat,
 +régulations (niveaux, débits, températures),
 +sécurités et/ou automatismes de protection des
équipements.

3. Préchauffeur
d’alimentation
9 plateaux + bouilleur
Alimentation plateau 6
Rebouilleur
thermosiphon

4. Condenseur total
reflux
Ballon de reflux
alimentation
distillat
résidu

5. bac alimentation
bac distillat
bac de résidu

6. Rectification continue: régulations
 Régulations:
• débit d’alimentation,
• température d’alimentation sur vanne vapeur du préchauffeur,
• niveau du bouilleur sur débit de résidu,
• chauffe bouilleur sur vanne vapeur du rebouilleur,
• niveau du ballon de reflux sur débit de distillat,
• débit de reflux ou taux de reflux (casc)
 sécurités et/ou automatismes de protection des
équipements.

7. TIC alim
Régulation en
taux de reflux
car FIC en
mode cascade
LIC distillat
FIC reflux
FIC alim
LIC résidu
TIC bouilleur

8. Choix des constituants
du mélange binaire
Dimensions installation
Outils graphiques:
Isobares d’ébullition et de rosée
Courbe d’équilibre y=f(x) et
construction de MacCabe et Thiele,
Profils de composition, température…

9. Construction de Mac Cabe et Thiele

10. Isobares (effet de la ΔP)

11. Profils température et titres
Phase liquide et vapeur

12. Profil de débit
zone enrichissement
et épuisement

13. Profils de température
préchauffeur et rebouilleur

14. Série rectification: modèle numérique
Eléments pris en compte dans le modèle:
 équations de bilan (matière et thermique),
 pertes de charge (liquide et vapeur) pour chaque plateau,
 pertes thermiques (colonne et équipements),
 inertie thermique (colonne, internes), lors de la mise en
chauffe et de l’arrêt de l’installation,
 gestion de l’engorgement de la colonne ,
 équilibres liquide-vapeur en mélange non idéal (Wilson),
 effet de la pression (différentielle) sur les températures
d’ébullition.
Limites du modèle
 mélange binaire.

15. Série rectification: applications pédagogiques
 Conduite d’une installation de rectification (dis)continue
avec séquences de démarrage et d’arrêt:
•
•
•
•
•
remplissage de l’installation,
mise en température (ébullition du bouilleur),
mise à reflux total,
mise en régime stationnaire (si applicable),
conduite selon les critères de production choisis
(charge, débits, composition des phases distillat et/ou
résidu…),
• arrêt,
• refroidissement,
• vidange de l’installation,
 Bilans matières (en continu ou sur l’ensemble de l’opération),
 Bilans thermiques,…