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Etude comparative entre une distillation conventionnelle et une distillation diabatique

C. Dernane and A. Laouir

Faculté des Sciences de l’Ingénieur, Université Mohamed Benyahia B.P. 98 Ouled Aïssa, Jijel, Algérie

Abstract

Diabatic distillation is the separation process which consists in conducting heat in the floors of the column in the prospect of increasing the thermodynamic efficiency of the classical adiabatic distillation. In this work, we developed a simulation program of the column between the mixing ammonia - water. The entropy floor production is quantified to compare the energy performance of two cases of distillation. The obtained results of our examples show that the diabatic distillation actually led to a reduction in the production of entropy but requires quantitatively more energy to accomplish the separation. It should nevertheless be noted that a lot of this energy is provided at temperatures below that of the boiler, which seems interesting from a rational use of energy. The sizes of the boiler and condenser, diameter, and the rate of flow has been reduced with the diabatic column, which can help to lower costs. However, the heat transfers made to confer a complex column, which requires more investment. This study was conducted by setting the values of heat received and transferred, it has been opted for low profile because they show better the differences that may exist between the classical and diabatic distillation.

Résumé

La distillation diabatique est le procédé de séparation qui consiste à effectuer des échanges de chaleur au niveau des étages de la colonne dans la perspective d’augmenter l’efficacité thermodynamique de la distillation classique adiabatique. Dans ce travail, on a développé un programme de simulation de la colonne séparant le mélange ammoniac - eau. La production d’entropie des étages est quantifiée pour comparer les performances énergétiques des deux cas de distillation. Les résultats obtenus sur nos exemples montrent que la distillation diabatique conduit effectivement à une réduction de la production d’entropie mais elle nécessite quantitativement davantage d’énergie pour accomplir la séparation. Il faut néanmoins noter qu’une bonne partie de cette énergie est fournie à des températures inférieures à celle du bouilleur, ce qui semble intéressant d’un point de vue utilisation rationnelle de l’énergie. Les tailles du bouilleur et du condenseur, le diamètre ainsi que le taux de reflux ont été réduits avec la colonne diabatique, ce qui peut contribuer à une diminution des coûts. Cependant, les transferts thermiques effectués confèrent une complexité à la colonne, ce qui nécessite encore des investissements. Cette présente étude a été réalisée en fixant les valeurs des chaleurs reçues et cédées, on a opté pour des profils plats car ils montrent de mieux les différences qui peuvent exister entre la distillation classique et diabatique.

Keywords

Distillation diabatique - Production d’entropie - Simulation.

Etude comparative entre une distillation conventionnelle et une distillation diabatique
Texte intégral

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