Fabrication de l'oxyde d'éthylène
Bilans matière sur une installation de production d'oxyde d'éthylène
La fabrication de l'oxyde d'éthylène est réalisée par oxydation directe de l'éthylène par l'air, selon les équations suivantes :
Le schéma de l'installation montre que tout l'oxyde d'éthylène produit dans le réacteur est éliminé par un lavage à l'eau dans l'absorbeur (AB), lavage au cours duquel une partie de l'eau formée est entraînée (point F). Cet absorbeur élimine également, par solubilité dans l'eau, une mole de \(CO_2\) pour 20 moles d'oxyde d'éthylène. Par conséquent, au point F, le rapport (\(CO_2\)/oxyde d'éthylène) = (1/20). Les autres constituants ne sont pas absorbés.
L'unité fonctionne en régime stationnaire avec les débits d'appoint donnés dans la figure.
La purge élimine 61 kmol h-1 d'éthylène.
Le rendement en oxyde d'éthylène, calculé par rapport à l'éthylène est de 82,54%.
La teneur en eau dans la purge (P) correspond à la tension de vapeur d'eau à 45°C de 0,094 atm (soit 71,88 mm de mercure). La pression totale absolue est de 13,95 atm et le mélange est supposé idéal.
Le taux de recyclage (mrecyclage/mappoint) est de 6,75.
Question
Calculer les débits molaires en tout point du schéma.