Dans une colonne : plateaux, garnissage et hydraulique

01 / Introduction

Principes fondamentaux

La vapeur montante contacte le liquide descendant.

Les plateaux créent des contacts discrets ; le garnissage fournit une surface mouillée décrite par la HETP, hauteur équivalente à un plateau théorique.

Chaque plateau réel n’est pas un étage d’équilibre.

Le déversoir descendant transporte le liquide ; le distributeur l’étale sur le lit.

Supports et redistributeurs font partie du système.

Une faible perte de charge favorise le vide, mais encrassement et maintenance comptent.

02 / Application

Exemple résolu

Supposons Qv = 3 m³/s aux conditions de colonne, vitesse d’engorgement fournie 2.5 m/s, fonctionnement à 80% et aire de descente égale à 15% de la section.

Vitesse de calcul : 2 m/s ; aire nette : 1.50 m² ; section de virole : 1.765 m² ; diamètre : 1.499 m.

La vitesse d’engorgement est une donnée illustrative.

Pour un exemple distinct de garnissage, dix étages à HETP supposée 0.50 m donnent 5 m de lit, hors distribution et supports.

Ne transposez pas la correction de descente au garnissage.

u_design = f × u_flood
A_net = Qv / u_design
A_shell = A_net / (1 − f_downcomer)
D = √(4 A_shell / π)
H_packing = N_theoretical × HETP

03 / Avancé

Décisions d’ingénierie

L’engorgement limite l’écoulement liquide ou accroît l’entraînement ; le pleurage apparaît quand la vapeur ne soutient plus le liquide sur le plateau.

Vérifiez accumulation, mousse et perte de charge à toutes les charges.

Une distribution médiocre dégrade le garnissage.

La HETP dépend du mélange et du fonctionnement.

Le dimensionnement final exige propriétés, équilibre et validation hydraulique fournisseur ; ce calcul n’est pas une spécification de fabrication.

Sources

1. Sulzer · Distillation technology and internals ↗