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Simulation en temps réel sur PC d'une colonne de rectification continue sous pression (distillation continue)

Mots clefs: rectification, distillation, continue, rebouilleur, thermosiphon, condenseur, soupape, casse vide, régulation, cascade, taux, reflux, colonne, plateaux, engorgement, séparation, mélange binaire, azéotrope, résidu, distillat, génie des procédés, génie chimique...

Tous les paramètres de l'installation sont modifiables: mélange binaire (idéal ou non), dimensions caractéristiques des équipements, régulateurs PID, paramètres et options du modèle, etc... Ce simulateur permet de démarrer, conduire, régler et arrêter la colonne de rectification continue presque comme si on travaillait sur une installation réelle pilotée par un système de conduite.

 L'installation comprend entre autres les équipements suivants:

- un préchauffeur d’alimentation à la vapeur, avec régulation de débit et de température d’alimentation,

- un soutirage du résidu par pompe centrifuge et régulation cascade niveau/débit,

- un rebouillage par échangeur multi-tubulaire vertical monté en thermosiphon, avec régulation cascade composition de fond de colonne / débit de vapeur de chauffe,

- un reflux assuré par pompe centrifuge en régulation cascade niveau/débit,

- un soutirage du distillat par régulation cascade composition de tête/débit ou taux de reflux/débit (via sélecteur).

- un condenseur à eau de refroidissement, avec régulation de pression de la colonne par dégazage des inertes/incondensables ou par vanne de noyage du condenseur en l'absence d'inertes dans l'alimentation,

- une soupape de protection contre les surpressions, et une soupape casse-vide par injection d'azote.

 

Pour une description complète de ce modèle: Aide Rectification sous pression

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

- tracé de la courbe d'équilibre et de la construction de McCabe et Thiele en temps réel,

- tracé des isobares d'ébullition et de rosée, et tracé des compositions et température de chaque plateau,

- représentation graphique à l'échelle des écoulements plateaux et déversoirs,

- tracé des profils de composition, températures, débits, pression différentielle...

- tableau regroupant pour chaque plateau les débits, compositions, températures, enthalpies, inventaires et hauteurs de liquide sur plateau et déversoir,

- visualisation en temps réel des profils de températures dans les échangeurs,

- visualisation en temps réel des propriétés relatives à la circulation et à l’échange thermique, entre autres vitesses, temps de séjour, Reynolds, Nusselt, Prandlt, coefficients locaux et global d’échange, Dqml, flux, etc…

- tableau de résumé des alimentations et soutirages (débits, compositions, températures, enthalpies…)

- tableau de bilan avec bacs d’alimentation, de résidu, de distillat, inventaires et compositions,

- historique des variables procédé.