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Vues : 6 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2025-10-29 Origine : Site
Les plateaux, ou plaques, sont des composants internes fondamentaux utilisés dans les colonnes de traitement verticales pour faciliter le transfert de masse et de chaleur entre les phases liquide et vapeur. Ils sont employés dans des opérations unitaires telles que la distillation, l’absorption et le stripping.
Wangdu (Hebei) Chemical Engineering Co., LTD intègre diverses conceptions de plateaux dans les colonnes de traitement, en se concentrant sur l'obtention d'une efficacité de séparation, d'un débit et d'une stabilité opérationnelle spécifiés pour les clients.
La fonction principale d'un plateau est de fournir une scène de contact intime entre la vapeur ascendante et le liquide descendant. Les modèles les plus courants comprennent les plateaux à tamis, les plateaux à valves et les plateaux à bouchons à bulles, chacun ayant des caractéristiques opérationnelles distinctes.
Les plateaux tamis sont constitués d'une plaque comportant de nombreuses perforations, généralement de 3 à 12 mm de diamètre. La vapeur passe vers le haut à travers ces trous et se disperse dans le liquide circulant à travers le plateau. Les plateaux tamis sont réputés pour leur rentabilité et leur faible perte de charge par plateau. Leur flexibilité opérationnelle est légèrement inférieure à celle des autres types, avec un taux de réduction typique (le rapport entre la charge de vapeur maximale et la charge de vapeur minimale opérationnelle) d'environ 2:1. Ils sont susceptibles de suinter à faible vitesse de vapeur.
Les plateaux à valves sont similaires aux plateaux à tamis mais comportent des valves mobiles qui couvrent les perforations. Ces vannes s'ouvrent et se ferment en réponse au débit de vapeur. À faible débit, les vannes se ferment partiellement pour réduire les suintements de liquide, et à haut débit, elles s'ouvrent complètement. Cette conception offre des taux de retournement améliorés, souvent de l'ordre de 4:1, offrant une plus grande flexibilité opérationnelle par rapport aux plateaux à tamis. La chute de pression est généralement légèrement supérieure à celle d'un plateau tamis mais inférieure à celle d'un plateau à bouchon à bulles.
Les plateaux à bulles, une conception plus ancienne, comportent des contremarches recouvertes de capuchons. La vapeur est forcée de passer vers le bas puis vers le haut à travers les fentes du capuchon, bouillonnant dans le liquide. Cette conception minimise les fuites de liquide (exsudation) à des débits de vapeur très faibles, ce qui la rend adaptée aux services avec des variations de débit extrêmement larges ou de faibles pressions de fonctionnement. Cependant, les plateaux à bouchons à bulles ont une perte de charge plus élevée, un coût plus élevé et sont plus complexes à fabriquer que les plateaux à tamis ou à valve.
Les paramètres de performance clés des plateaux comprennent :
Chute de pression : allant généralement de 50 à 150 Pa par plateau pour les plateaux à tamis et à valve dans des conditions de charge normales. Il s'agit d'un facteur critique dans la distillation sous vide où la chute de pression totale de la colonne doit être minimisée.
Efficacité : Exprimée en efficacité de vapeur Murphree, qui peut aller de 50 % à 90 % en fonction des propriétés physico-chimiques du système, de la géométrie des plateaux et des taux de fonctionnement.
Pleurements et déversements : se produisent lorsque la vitesse de la vapeur est insuffisante pour retenir le liquide sur le plateau.
Inondation : limite de capacité ultime d'un plateau, se produisant lorsque le liquide ne peut pas s'écouler dans la colonne ou lorsqu'un entraînement excessif a lieu. Le facteur F (F s = u v √ρ v , où u v est la vitesse de la vapeur basée sur la zone de bouillonnement active et ρ v est la densité de la vapeur) est un paramètre courant pour prédire les inondations ; une valeur typique pour un espacement des plateaux de 0,6 m pourrait être de 2,5 Pa 0,5 .
Wangdu (Hebei) Chemical Engineering Co., LTD sélectionne les types de plateaux sur la base d'une analyse détaillée des conditions de traitement, notamment les débits, la pression de fonctionnement, le potentiel d'encrassement et l'efficacité de séparation requise.
Référence
Kister, HZ (1992). Conception de distillation . McGraw-Hill.
Lieberman, NP et Lieberman, ET (2008). Un guide de travail sur les équipements de traitement (4e éd.). McGraw-Hill.
Perry, RH et Green, DW (éd.). (2007). Manuel des ingénieurs chimistes de Perry (8e éd.). McGraw-Hill.
