Distillation de mélanges non idéaux - Courbes de résidu et autres outils de conception

L'objet de ce dossier est de présenter les éléments théoriques et pratiques permettant de concevoir les unités de distillation pour la séparation des mélanges non idéaux .

D'une façon générale, on distingue trois grandes classes de problèmes de séparation d'un mélange A-B par distillation :

• 1. la distillation des mélanges idéaux (cf. encadré) ;

• 2. la distillation azéotropique , qui suppose l'ajout d'un tiers corps E, appelé entraîneur, avec la charge à distiller ;

• 3. la distillation extractive , qui suppose aussi l'ajout d'un entraîneur E mais celui-ci est alimenté en continu pendant certaines étapes du procédé.

Le plus souvent, un mélange à distiller de deux corps A-B se comporte de façon non idéale, parce qu'il peut former un azéotrope ou bien avoir une volatilité relative proche de l'unité . Or, il est impossible de séparer un mélange azéotropique dans une colonne à distiller fonctionnant de façon classique car, l'azéotrope se comportant comme un corps pur, il est obtenu selon sa température d'ébullition en tête ou en pied de la colonne, à la place des corps purs du mélange, A ou B. Pour remédier à cela, on peut ajouter un tiers corps (appelé solvant ou entraîneur , noté E) qui a une affinité plus prononcée pour l'un des constituants du mélange azéotropique que pour l'autre, de façon à « entraîner/extraire » le premier avec lui.

Comme l'indique le dossier  [J 1 072] Transfert de matière. Distillation compartimentée idéale , la question principale de la distillation azéotropique ou extractive est le choix du tiers corps. Ce dossier [J 2 611] et le suivant