Dans le secteur industriel, plusieurs équipements et éléments sont indispensables pour garantir le fonctionnement de l’industrie. Les colonnes de distillation sont parmi eux. Elles sont disponibles en plusieurs types. Chacune d’entre elles diffère en termes de complexité et de fonctionnement. Mais à quoi sert exactement une colonne de distillation ? Pourquoi l’installer ? Quel est son rôle ? Dans quel domaine intervient-elle ?
La colonne de distillation : de quoi s’agit-elle exactement et à quoi sert-elle ?
La colonne de distillation est aussi appelée la colonne de rectification. C’est un élément important de l’alambic. Celui-ci est un appareil industriel qui a pour objectif de séparer un mélange par chauffage puis par refroidissement. Ce procédé s’appelle la distillation. La colonne est un tube en verre ou en cuivre. Elle sert à conduire la vapeur vers le condensateur. Dans ce cas, son rôle est d’assurer les échanges d’énergie et de matière entre la phase gazeuse et la phase liquide.
En outre, les colonnes possèdent des « internes ». Ces derniers sont placés dans une colonne verticale. Cela permet d’assurer un contact intime entre le gaz et le liquide de façon à approcher au mieux un équilibre de composition. Il existe trois types d’internes qui sont :
- la technologie à plateaux : elle est utilisée pour traiter des débits importants et pour distiller à plus grande échelle ;
- le garnissage structuré : il s’agit d’un équipement métallique composé de nombreuses couches de tricot ondulé au profil rectangulaire ou circulaire ;
- le garnissage vrac : c’est un volume rempli de plusieurs anneaux métalliques.
Que ce soit le garnissage structuré ou le garnissage vrac, tous les deux permettent d’accroître la surface d’échange entre une phase gazeuse et liquide.
Quels sont les différents types de colonnes de distillation ?
Il existe plusieurs types de colonnes de distillation. Chacun d’entre eux possède leur spécificité, leur complexité et leur fonctionnement. Parmi eux, il y a le séparateur de Flash, la colonne de distillation continue et la colonne de distillation discontinue. Elles sont classées ainsi selon le nombre, le type de plateaux utilisé, et le mode de conduite de la colonne.
Le séparateur Flash
Le séparateur Flash est la méthode la plus simple de séparation par distillation de type colonne. En effet, deux phases différentes apparaissent lorsqu’un mélange est placé dans une enceinte. Mais cela est possible sous certaines conditions de température et de pression. L’une de ces phases est un liquide, l’autre est un vapeur. Il existe un équilibre thermodynamique entre elles. Le séparateur Flash est constitué d’un seul plateau.
La colonne de distillation continue
Ce type de colonne est le plus utilisé dans le secteur industriel pour séparer des mélanges liquides et gazeux à compositions chimiques différentes. Il est composé d’un plateau spécial, car il reçoit le mélange à séparer de manière continue à l’extérieur. Pour la position du plateau d’alimentation, elle dépend du mélange.
La colonne de distillation discontinue
La colonne de distillation discontinue est employée lorsque des petites quantités de produit sont fabriquées en pilote pour donner des petites fractions. Il s’agit d’une distillation où le mélange à séparer est chargé une fois dans l’installation. En outre, les composants sont distillés les uns après les autres.
Ainsi, la colonne de distillation est un appareil indispensable dans l’industrie. Elle possède une flexibilité de débits, un faible risque d’encrassement, et aussi un coefficient de transfert de masse élevé. Il s’agit alors d’un procédé industriel facile à utiliser. En plus, elle peut retrouver dans divers domaines d’activité. En effet, elle peut être utilisée dans la chimie, la chimie fine, l’extraction, la fabrication des engrais, et la séparation des masses.