Travaux pratiques sur le fonctionnement en régime permanent d'une installation d'extraction liquide-liquide à contre courant

Résumé du document

Modèle de travaux pratiques sur le fonctionnement en régime permanent d'une installation d'extraction liquide-liquide à contre courant (niveau bac +4).

Extraits

[...] Figure 6 : Tracé graphique permettant de déterminer le nombre d'étage théorique Nous en déduisons graphiquement que le nombre d'étage théorique équivalent à cette colonne est Simulation de l'installation sur ProSimTM Nous simulons l'installation précédente grâce au logiciel ProSimTM. Nous simulons cette colonne en adoptant trois modèles thermodynamiques différents : UNIFAC, UNIQUAC, NRTL. Pour cette simulation, nous utilisons les données suivantes : - kg.h-1 - kg.h-1 - kg.h-1 - kg.h-1 - Colonne d'extraction liquide-liquide à 4 étages - T=298 P=1 atm. [...]

[...] Conclusion Ce TP nous a permit de vérifier le fonctionnement en régime permanent de l'installation d'extraction liquide-liquide à contre-courant à travers un bilan de l'installation. Dans un premier temps, nous avons calculé le rendement de l'extraction de l'acide acétique en solution dans de l'acétate d'éthyle par de l'eau Le rendement de cette extraction pourrait peut-être être amélioré en utilisant un solvant autre que l'eau. Ce solvant devrait avoir une meilleure sélectivité que l'eau ainsi qu'un coefficient de distribution plus grand. [...]

[...] Le volume équivalent déterminé est Veq= 26.1 mL. D'après l'équilibre de la réaction précédente : D'où : = 1.305 mol.L-1 Calcul du titre massique A partir des concentrations déterminées, nous pouvons calculer le titre massique en acide acétique dans chacune des phases à l'aide de la formule suivante : Avec MB la masse molaire de l'acide acétique : 60.04 g.mol-1 (phase la masse volumique de la phase (déterminée précédemment au 2.) Nous obtenons les résultats suivants : - Titre massique en acide acétique dans le raffinat : = 0.011 - Titre massique en acide acétique dans l'extrait : = 0.078 - Titre massique en acide acétique dans la phase légère : = 0.114 En considérant que dans chacune des phases l'équilibre entre l'acide acétique, l'acétate d'éthyle et l'eau est établi, nous pouvons utiliser le diagramme ternaire pour déterminer les titres massiques des autres espèces dans les différentes phases. [...]

[...] Grâce aux valeurs suivantes, nous pouvons calculer le rendement de l'extraction liquide-liquide permettant d'évaluer la capacité d'extraire l'acide acétique de l'acétate d'éthyle. Le rendement de cette extraction est défini comme le rapport de la quantité transférée (contenue dans l'extrait) sur la quantité transférable (contenue dans la phase légère). Nous obtenons un rendement de Bilan matière de l'installation Nous vérifions que la matière est conservée au sein de l'installation c'est- à-dire que la quantité de matière entrante est égale à la quantité de matière sortante. [...]

[...] Figure 7 : Modélisation de l'installation sur ProSimTM Les modèles UNIQUAC et NRTL utilisent des coefficients d'interaction (fournis en annexe de l'énoncé). Les résultats obtenus sont les suivants : Figure 8 : Résultats expérimentaux et obtenus sur ProSimTM Il n'est pas évident de faire la comparaison entre le modèle UNIQUAC et UNIFAC. En effet, en ce qui concerne les débits, le modèle UNIFAC semble être meilleur que le modèle UNIQUAC mais en ce qui concerne les titres massiques, la situation est inversée. [...]