DISTILLATION
Mise en œuvre de la distillation
On distingue deux façons d'effectuer une distillation :
– En continu : l'appareil est alimenté de façon permanente, tandis qu'on soutire, à débits et compositions fixes, un distillat et un résidu respectivement en tête et au fond de l'appareil. En tout point de l'appareil, concentration, température, pression et débits sont indépendants du temps ; on dit que le régime est stationnaire. C'est le mode opératoire le plus couramment retenu par l'industrie, surtout pour le traitement de quantités importantes de produits.
– En discontinu : il s'agit d'une opération évoluant dans le temps. La charge est initialement disposée dans l'appareil où elle est chauffée ; sa composition varie ainsi que celle du distillat. Il n'y a pas de soutirage de résidu. Cette technique est fréquemment employée au laboratoire, elle est aussi celle de l'artisanat (c'est ainsi que procèdent les « bouilleurs de cru »).
Dans ce texte, on ne s'intéressera qu'à la distillation effectuée en continu.
Distillation continue
Encyclopædia Universalis France
Examinons d'abord le cas simple des appareils à un seul étage de contact entre le liquide et la vapeur (distillation continue simple). La figure présente le schéma de l'appareil utilisé pour distiller une charge liquide. L'opération s'effectue à pression et température constantes. Pour suivre le fonctionnement de cette installation, on admettra qu'elle est équivalente à un étage théorique, c'est-à-dire que la vapeur et le liquide quittant le séparateur sont en équilibre.
Supposons que l'on distille, avec cet équipement fonctionnant à la pression atmosphérique, un mélange équimoléculaire d'isobutène et d'isoprène. La figure montre que, lorsque l'appareil fonctionne à 7,2 0C, le pourcentage vaporisé de la charge est infime et que les bulles de vapeur contiennent 81,5 p. 100 d'isobutène. On constate aussi que, à 21,5 0C, la charge est entièrement vaporisée. Les températures de distillation sont donc situées entre 7,2 0C et 21,5 0C.
Finalement, il est impossible de séparer le mélange en ses constituants purs au moyen de cet appareil. Par contre, il est possible de fractionner la charge en deux nouveaux mélanges respectivement enrichis en isobutène et isoprène. Afin d'améliorer la séparation du mélange, il vient immédiatement à l'idée d'effectuer une succession de traitement en un étage.
Agencement des étages théoriques
Cascade de distillations continues simples
Cascade de distillations continues
Encyclopædia Universalis France
On dispose de plusieurs appareils analogues au précédent, que l'on cherche à faire fonctionner en série. La charge F, de composition x0, donne, dans l'étage 1 fonctionnant à la température T1, un liquide L1 et une vapeur V1. L1 est chauffé et partiellement vaporisé à la température T2 dans l'étage 2, ce qui donne le liquide L2 qui, dans l'appareil suivant, donne L3. De même, la vapeur V1 est refroidie et partiellement condensée à la température T′2 dans l'étage 2′. La nouvelle vapeur produite V′2 donne à son tour dans l'élément suivant la vapeur finale V′3.
L'évolution des phases au cours d'un tel procédé est donnée par la figure b. On constate que, d'une part, les équilibres n'ont pas lieu à la même température ; en effet :
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Écrit par
- Jean DURANDET : Directeur de recherche à l'Institut français du pétrole (I.F.P.), ingénieur et professeur à l'Ecole nationale supérieure du pétrole et des moteurs (E.N.S.P.M.), chargé de cours à l'université catholique de Louvain
Classification
Pour citer cet article
Jean DURANDET. DISTILLATION [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )
Médias
Tension de vapeur et température
Encyclopædia Universalis France
Équilibre isobare
Encyclopædia Universalis France
Vapeur d'isobutène et liquide en équilibre
Encyclopædia Universalis France
Autres références
-
ALCANES
- Écrit par Jacques METZGER
- 3 614 mots
- 11 médias
...les alcanes, notamment linéaires, prédominent, et de molécules fonctionnelles en petit nombre. Soumis aux opérations de raffinage, ils sont séparés par distillation fractionnée en coupes contenant des mélanges dont les températures d'ébullition sont comprises dans un intervalle défini. Les termes les... -
ALCOOL ÉTHYLIQUE ou ÉTHANOL
- Écrit par Fernand COUSSEMANT
- 694 mots
Alcool primaire, liquide incolore, d'odeur agréable, miscible à l'eau en toutes proportions, miscible à de nombreux solvants organiques, l'éthanol ou alcool éthylique, CH3—CH2OH, a les caractéristiques suivantes :
Masse moléculaire : 46,07 g
Masse spécifique : 0,789 3...
-
AZÉOTROPE MÉLANGE
- Écrit par Pierre MOYEN
- 112 mots
Mélange présentant la propriété d'avoir une température d'ébullition unique et définie pour une composition déterminée ; un mélange azéotrope, ou un azéotrope, présente alors certaines propriétés physiques, qui sont celles des corps purs, et notamment la propriété d'avoir la même composition en phase...
-
CADMIUM
- Écrit par Alexandre TRICOT
- 8 050 mots
- 6 médias
Le cadmium recueilli au creuset de fusion à une température d'environ 450 0C est introduit dans un autre four à creuset de distillation dans lequel le métal est porté au-dessus de la température de vaporisation (770 0C). - Afficher les 12 références
Voir aussi
- PRESSION, physique
- LIQUIDE ÉTAT
- PLATEAU, génie chimique
- ÉTAGE, génie chimique
- VAPORISATION
- SÉPARATION, chimie
- COLONNE, génie chimique
- GAZEUX ÉTAT
- TEMPÉRATURE
- LIQUIDE-VAPEUR ÉQUILIBRE
- TENSION DE VAPEUR
- TEMPÉRATURE DU POINT DE ROSÉE
- VOLATILITÉ
- ALAMBIC
- CHIMIE HISTOIRE DE LA
- SOLUTION, chimie
- ÉBULLITION
- PHASES, physico-chimie
- DISTILLAT
- TEMPÉRATURE D'ÉBULLITION
- VAPEUR, chimie physique
