3. Distillations particulières
La distillation ordinaire ne peut être employée pour séparer un mélange binaire en ses constituants si ces derniers forment un azéotrope à la pression considérée. En effet, si le mélange a la composition de l'azéotrope, la distillation n'amène aucune séparation : liquide et vapeur ont la même composition ; si le mélange diffère de l'azéotrope, la distillation – même effectuée avec un appareil extrêmement efficace – ne fournira que l'un des constituants purs et l'azéotrope.
La séparation correcte et économique des mélanges de constituants de volatilités voisines ne pourra non plus s'effectuer par distillation simple. On a donc cherché à modifier les conditions opératoires de la distillation afin de l'adapter à la résolution des problèmes précédents. Dans ce but, on modifie les équilibres liquide-vapeur en incorporant un solvant dans le mélange traité. On effectue ainsi soit une distillation extractive, soit une distillation azéotropique. Ces deux opérations nécessitent évidemment un traitement complémentaire afin de récupérer le solvant de séparation.
• Distillation extractive
Comme cela a été déjà indiqué, la volatilité relative des divers constituants dépend des coefficients d'activité de chacun de ces constituants selon α12 = γ1P1/γ2P2.
L'addition d'un solvant dans le milieu bouleverse les interactions moléculaires, ce qui modifie le rapport des coefficients d'activité γ1/γ2 et, par suite, la volatilité relative. Cette action est d'autant plus importante que les constituants du mélange à traiter sont plus « chimiquement » différents.
Le solvant est injecté au sommet de la tour à distiller et s'écoule en restant en phase liquide dans l'appareil ; il sort du rebouilleur mélangé à certains constituants de la charge. Les autres éléments de l'alimentation sont récupérés dans le distillat. Une telle opération exige que l'on dispose d'un solvant de sélectivité convenable – c'est-à-dire modifiant favorablement les volatilités – et suffisamment peu volatil pour qu'il […]
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