Rem : Pour l isolation thermique, il vaut mieux le signaler une seule fois sur le schéma.(ex : toutes les canalisations sont calorifugées )
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- Laure Léonard
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1 LES TUYAUTERIES Il est fortement conseillé de ne pas surcharger le schéma de canalisations. Utiliser des lignes communes pour le vide, l air comprimé, la vapeur, etc... Distinguer le croisement des canalisations et les raccordements de canalisations (T de dérivation,...) Il faut toujours définir le sens d écoulement des fluides pour l examinateur. Rem : Pour l isolation thermique, il vaut mieux le signaler une seule fois sur le schéma.(ex : toutes les canalisations sont calorifugées ) LES UTILITES On doit signaler pour chaque ligne d alimentation, le type de fluide (ex : eau de refroidissement, ER) Lorsque l on utilise plusieurs fois le même fluide, il est intéressant de faire une ligne générale d alimentation, en haut du schéma. LA ROBINETTERIE Il existe plusieurs types de vannes ; vannes 2 voies, 3 voies, vannes automatiques Le disque de rupture à surpression est utilisé pour éviter une surpression dans l installation. Un disque de rupture à surpression de 15 bars se casse lorsque la pression de l appareil ou il se trouve est à une pression supérieure à 15 bars (c est un appareil de sécurité) Même fonctionnement pour le disque à rupture à dépression Le purgeur est un dispositif mécanique qui permet d éliminer les condensats de vapeur et donc de régler la circulation de vapeur dans un procédé. Attention à sa représentation. La partie noire représente le condensât (liquide) donc toujours orientée vers le bas. Le clapet anti -retour est un dispositif qui permet l écoulement du fluide que dans un seul sens. Il est utilisé principalement en aval d une pompe. Le clapet de pied de crépine est utilisé quand une pompe est montée en aspiration. En effet, quand cette dernière s arrête le fluide en amont de la pompe ne redescend pas ce qui évite le désamorçage de la pompe à chaque arrêt. LES ACCESSOIRES Ne jamais oublier les évacuations Les respirations doivent êtres adaptées au procédé. Attention si le procédé est sous vide ou soushaute pression, il faut éviter de mettre une respiration à l air sur le procédé. Une fuite à n importe quel endroit ne permettra pas de travailler à des pressions différentes de la pression atmosphérique. Il faut que toutes les respirations soient identiques sur le procédé sauf si le sujet vous conseille d en faire une autre La pulvérisation par buses est principalement utilisée dans les tours de lavage car ce système permet d augmenter la surface d échange. Le coupe flamme est utilisé lorsque les produits sont inflammables Le regard d écoulement permet de regarder une canalisation et le débit du fluide qui s écoule Le piège à vide est un dispositif qui permet de protéger un circuit de vide (pompe à vide) Il est toujours monté en amont d une pompe à vide
2 La garde hydraulique permet de réguler la pression d un réservoir ou d un procédé Le dispositif anti-bélier permet d éviter les coups de bélier provoqués par l ouverture rapide d une vanne ou la mise en marche d une pompe et principalement les pompes volumétriques. Cet accessoire est monté an aval des pompes volumétriques Les réservoirs sont toujours au sol et pour les isoler, on effectue une mise à la terre Le siphon permet d éviter la circulation des gaz dans la canalisation concernée LES POMPES : Il existe différentes sortes de pompes. Il suffit de choisir la pompe la plus adaptée pour le procédé. Généralement, on utilise les pompes centrifuges mais il faut tenir compte du sujet!!! LES COLONNES Il existe deux types de colonnes: Les colonnes à plateaux Les colonnes à garnissages Vous devez représenter le nombre de plateaux réels si on vous le signale dans le sujet sinon on effectue une coupe transversale pour diminuer la taille de la colonne sur le schéma.pour les colonnes à garnissage, elles peuvent contenir plusieurs tronçons. Il faut donc les représenter. FRAGMENTATION, TAMIS, APPAREILS DE SEPARATION LES ECHANGEURS DE CHALEUR Il faut faire attention à la circulation des fluides La vapeur entre toujours par le haut et sort par le bas à l aide d un purgeur Les liquides entre toujours par le bas et sort par le haut. On peut mettre au point le plus haut du procédé un purgeur qui permet au cours du remplissage du liquide d évacuer l air présent dans le circuit. On met généralement dans un échangeur une régulation de température sur la température de sortie du fluide du procédé qui agit sur une vanne automatique du fluide utilité LA REGULATION Un indicateur (température, pression, débit) ne peut agir que sur un seul actionneur (vanne automatique) Exemple : une sonde de ph (phrc) peut commander une vanne automatique qui est en aval d un réservoir d acide sulfurique. Il ne peut pas commander plusieurs vannes à la fois sauf dans certains cas (à éviter) LE RESERVOIR Le réservoir doit contenir : un capteur de niveau un capteur de température un capteur de pression une respiration adapté une soupape de sûreté (stockage des gaz) un circuit de vidange au point le plus
3 bas de la cuve une vanne d alimentation au plus haut un circuit d utilisation au bas de la cuve (qq cm du fond) le niveau du contenu et sa nature LES POMPES Il existe deux types de pompes pompes volumétriques ( il faut un anti coup de bélier pour amortir les vibrations des canalisations ) pompes centrifuges (les plus courantes) Il existe deux types de montage en aspiration en charge En aspiration, la pompe est au dessus du niveau du fluide En charge, le fluide est au dessus du niveau de la pompe En général, la pompe doit disposer en amont une vanne d isolement en aval un by-pass pour réguler la pression de refoulement un clapet anti retour pour éviter le retour du fluide au cours de l arrêt de la pompe un circuit de purge pour purger la canalisation en aval un capteur de température un capteur de débit Pour le montage en aspiration, on doit mettre en amont de la pompe, une crépine, un clapet anti- retour au niveau de l aspiration pour éviter de désamorcer la pompe à chaque arrêt de pompe et un dispositif d amorçage (circuit d alimentation en fluide) LES REACTEURS Il existe différents types de réacteurs: réacteur de type grignard réacteur de type faisceau tubulaire réacteur de type piston réacteur à vis etc,... Le réacteur permet de mettre en contact les différents réactifs. Il est donc fortement déconseillé de mélanger les réactifs dans les canalisations d alimentation du réacteur. Il faut généralement une régulation de température (réaction exothermique ou endothermique) et une régulation de niveau si le réacteur est en mode continu Le grignard doit contenir des circuits d alimentation séparés pour chaque réactif et catalyseur un circuit externe de chauffe ou de refroidissement (double enveloppe)
4 un circuit interne de chauffe ou de refroidissement (serpentin) un moteur qui est relié à un bras d agitation une respiration une vanne de sûreté si surpression un disque de rupture le cas échéant une purge pour le circuit de chauffe un capteur de niveau un capteur de température un capteur de ph (exemple) un circuit de sortie LA RECTIFICATION Une rectification nécessite de produire de la vapeur qui monte et du liquide qui descend dans la colonne. Il faut donc au pied de la rectification une source de chaleur capable de produire de la vapeur (chaudière, thermosiphon) et un système qui condense les vapeurs ascendantes et les renvoie dans la colonne de rectification (on l appelle système de retrogadation ou reflux) Pour assurer le reflux il existe une multitude de système LA RECTICATION DISCONTINUE Le bouilleur Il comprend un capteur de niveau une soupape de sûreté une respiration pour le remplissage un circuit de soutirage un circuitd alimentation un circuit fermé entre la colonne et le bouilleur comprenant un siphon Le mélange à rectifier est introduit initialement dans le bouilleur puis il est rectifié. On peut chauffer le bouilleur à l aide d une épingle alimentée par de la vapeur. Le débit sera régulé en fonction de la DP de la colonne. Plus on chauffe le bouilleur, plus on produit de vapeur et plus la vapeur ascendante entraîne du liquide descendant. La colonne s appauvrit en liquide et l échange liq-vap ne se fait plus correctement. Il faut donc régler le débit de vapeur de telle sorte qu on produise suffisamment de vapeurs sans détruire l équilibre de la colonne. La colonne de rectification garnissage ou à plateaux Elle doit contenir : des capteurs de température
5 une pression différentielle pied et haut de la colonne qui régule la puissance de chauffe dubouilleur En haut de la colonne, un capteur de température qui va régler la température de tête en agissant sur le taux de reflux. En augmentant le taux de reflux, on diminue la température de tête et on augmente le titre du distillat. Il existe différentes façons de modifier le taux de reflux Un condenseur total ou partiel Un petit pot tampon Un certain nombre de pots de recette Si la rectification s effectue sous vide, on doit effectuer le vide sur toute l installation (colonne, condenseur, pots de recette).prévoir une ligne de vide rem : Pour la colonne, on effectue le vide au point le plus froid de l installation (sur le condenseur ou pot tampon) LA RECTIFICATION CONTINUE L alimentation du mélange à rectifier s effectue en continu au sein de la colonne. Généralement, il subit un préchauffage (assuré par un échangeur thermique) pour éviter de déstabiliser la colonne. La vaporisation s effectue à l aide d un thermosiphon (faisceau tubulaire vertical chauffé à la vapeur en circuit fermé avec la colonne (pied)) Ce mode nécessite une régulation supplémentaire par rapport au mode discontinu: Régulation de niveau au pied de la colonne. Pour cette régulation, il faut tenir compte du bilan matière global F = W+D Pour modifier le niveau bas de la colonne, on va agir sur le débit W Cette rectification nécessite un réservoir supplémentaire pour le résidu
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