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Simulation en temps réel sur PC d'une évaporation cristallisation pilote

Mots clefs: évaporation, cristallisation, simple, double, effet, compression, compresseur, vapeur, concentration, solubilité, fractionnée, bilan, énergie, économie, saturation, sursaturation, génie des procédés, génie chimique...

Tous les paramètres de l'installation sont modifiables: solution, dimensions caractéristiques des équipements, régulateurs PID, paramètres et options du modèle, etc...Ce simulateur, très proche d'une installation pilote, permet de réaliser virtuellement la concentration en continu d'une solution et la cristallisation du sel de façon très similaire à ce qui se pratique de façon classique en travaux pratiques.

L'installation comprend entre autres les équipements suivants:

- un bouilleur alimenté en continu par une pompe volumétrique à piston à débit réglable,

- une épingle électrique de chauffe et un condenseur total,

- un cristalliseur (continu ou discontinu) avec agitateur à vitesse variable, serpentin de refroidissement, et régulation de niveau pour marche en continu,

- un filtre permettant de séparer les eaux mères des cristaux (hydratés ou non, et contenant plus ou moins d’eaux mères en fonction du débit),

- des bacs d’alimentation, de concentrats, de condensats, d’eaux mères et un stockage pour les cristaux humides, dont seuls les inventaires et les compositions sont représentés,

- diverses sécurités pour protections des équipements (épingle électrique notamment).

 

Pour une description complète de ce modèle: Aide Evaporation - Cristallisation

Exemple d'applications: ce modèle peut-être utilisé pour illustrer le fonctionnement d'une installation, démarrage, mise en régime stationnaire, bilans matières global et partiel, la concentration par évaporation à l'ébullition, la cristallisation avec courbe de saturation, sursaturation, etc...

Différents outils graphiques sont mis à disposition pour analyse et compréhension du procédé:

- affichage courbe de solubilité et sursaturation (s en g/100g de solvant en fonction de la température), avec représentation en temps réel des points correspondant à l’alimentation, la solution contenue dans le bouilleur et dans le cristalliseur,

- tableau regroupant les principaux paramètres du cristalliseur (surface d’échange utile, coefficient et flux échangé, taux de saturation, vitesse de cristallisation, titre en sel des différentes phases…),

- composition et niveau des bacs pour les bilans, plus tableau d’inventaire solution/sel des équipements,

- historique des variables procédés.