Bilans sur une colonne à distiller
La vidéo suivante présente la manière d'établir les bilans de matière et de chaleur sur une colonne à distiller fonctionnant en continu.
écriture des bilans de matière et d'énergie sur une colonne à distiller fonctionnant en continu
Notion fondamentale : bilans de matière et de chaleur sur une colonne à distiller
On écrit donc les bilans sur une colonne à distiller fonctionnant en continu comme suit :
bilan matière global : \(A=B+D\)
bilan en composé le plus volatil : \(z_A \cdot A=x_B \cdot B+x_D \cdot D\)
bilan de chaleur : \(A \cdot h_A + {\varphi}_R = D \cdot h_D + B \cdot h_B + {\varphi}_C\)
où \(A\), \(B\) et \(D\) sont respectivement les débits totaux à l'alimentation, au résidu et au distillat ;
\(z_A\), \(x_B\) et \(x_D\) sont respectivement les titres en composé le plus volatil à l'alimentation, au résidu et au distillat ;
\(h_A\), \(h_B\) et \(h_D\) sont respectivement les enthalpies à l'alimentation, au résidu et au distillat ;
\({\varphi}_R\) et \({\varphi}_C\) sont respectivement les flux de chaleur à fournir au rebouilleur et à évacuer au condenseur.
Définition : taux de reflux
On définit le taux de reflux pour une colonne à distiller fonctionnant en continu, comme le rapport entre le débit liquide renvoyé vers la colonne après le condenseur \(L_0\) et le débit de distillat produit \(D\) : \(R=\frac{L_0}{D}\).
La vidéo suivante définit le taux de reflux et montre comment on peut en déduire le flux de chaleur à évacuer au condenseur, puis le flux de chaleur à fournir au rebouilleur.
définition du taux de reflux d'une colonne à distiller fonctionnant en continu et conséquence sur la détermination des flux de chaleur à évacuer au condenseur et à fournir au rebouilleur
Remarque : massique ou molaire
Tant que l'on garde un système cohérent (débits totaux, titres en composé le plus volatil et enthalpies), il est possible de travailler en distillation en molaire aussi bien qu'en massique.