Journal de génie chimique avancé

Abstrait

Approche du volume de contrôle pour la modélisation du transfert de masse interphasique dans une colonne de distillation à garnissage

Goro Nishimura, Kunio Kataoka, Hideo Noda et Naoto Ohmura

Un modèle simplifié de transfert de masse pour une solution idéale ternaire a été construit par une méthode de volume de contrôle proposée pour une colonne de distillation garnie. Le concept de modélisation consistait à établir un pont entre l'expérience de distillation d'une colonne réelle et la simulation de processus assistée par ordinateur d'une colonne idéale. L'approche du volume de contrôle utilisant des valeurs locales de HETP déterminées par l'expérience a été conçue pour déterminer étape par étape les valeurs locales des coefficients de transfert de masse en phase vapeur et en phase liquide. Une colonne garnie commerciale de 5,5 m de haut équipée de trois lits de garnissage à structure ondulée en treillis métallique a été utilisée comme colonne d'essai. L'expérience a été menée à pression normale dans des conditions de reflux total pour un système ternaire de méthanol, d'éthanol et d'isopropanol. L'analyse de simulation de processus pour une colonne à étages d'équilibre idéal a été réalisée pour comparer avec l'expérience de distillation réalisée par une colonne réelle. Les coefficients de film volumétrique de transfert de masse en phase vapeur et en phase liquide, respectivement, ont été évalués étape par étape par la méthode du volume de contrôle en tenant compte des HETP obtenus expérimentalement. La variation locale des corrélations expérimentales de transfert de masse a été généralisée sous une forme sans dimension se séparant en l'effet du comportement local et la dépendance du nombre de Reynolds.