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des thèses françaises
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La distillation diabatique : expérimentation et applications industrielles
| Auteur / Autrice : | Thierry Cachot |
| Direction : | Pierre le Goff |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Génie des procédés |
| Date : | Soutenance en 1992 |
| Etablissement(s) : | Vandoeuvre-les-Nancy, INPL |
| Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire des sciences du génie chimique (Nancy) |
Mots clés
Résumé
La distillation fractionnée est une opération de séparation qui dégrade beaucoup d'énergie. Une amélioration consiste à remplacer le bouilleur et le condenseur par deux échangeurs intégrés dans la colonne même. L’un distribue la chaleur régulièrement dans la zone d'épuisement et l'autre extrait la chaleur de façon uniforme dans la zone d'enrichissement. Ce nouveau procédé dit de distillation diabatique ou quasi-réversible minimise la création d'entropie et maximise son rendement exergetique. La première étude, théorique, propose un modèle type Ponchon-Savarit pour décrire la distillation et compare les deux types de distillation sur le plan opératoire et sur le plan exergetique. Une colonne expérimentale d'un diamètre de 150 mm, munie de 10 plateaux perforés surmontés chacun d'un serpentin, a permis d'effectuer des distillations adiabatiques et diabatiques, fonctionnant soit en enrichissement soit en épuisement, après l'avoir comparée sur le plan hydrodynamique et sur le plan performance avec des colonnes classiques. Les expériences ont montré la faisabilité technique d'un tel projet, moyennant certaines modifications, comme la diminution du diamètre dans les extrêmes de la colonne. Dans une dernière partie, des applications industrielles suites aux conséquences de la diabacite, ont été traitées: de par la diminution des écarts de températures entre la sortie du frigoporteur et l'entrée du caloporteur, le couplage pompe à chaleur+distillation (diabatique) retrouve un certain intérêt; dans une colonne d'épuisement diabatique, les temps de séjour du liquide diminuent lorsque l'on s'approche du soutirage: une colonne diabatique est donc plus appropriée à la distillation des thermosensibles