EVAPORATION
Opérations unitaires
S.3.6.1 Evaporation :
Évaporation simple effet
Évaporation multiples effets
Recompression de vapeur
Conduite – Paramètres influents
Objectif de formation :
Maîtriser l’ensemble des bilans matières et thermiques permettant la détermination du matériel nécessaire pour une évaporation.
Posséder une culture générale d’un grand nombre d’appareils d’évaporation.
1 GENERALITES :
L’évaporation est l’opération fondamentale qui a pour but de concentrer une solution d’un soluté solide ou liquide, par vaporisation du solvant, à la pression atmosphérique ou sous vide. L’évaporation peut être considérée comme une distillation simple, avec toutefois, comme particularité, que le produit recherché est le résidu non volatil tandis que, dans la distillation, les composés intéressants se trouvent dans la vapeur.
L’évaporation est une opération de transfert de matière et d’énergie (chaleur) entre une solution et une vapeur. Partant d’une solution diluée, elle fournit une solution concentrée sous forme d’un liquide plus ou moins visqueux, appelé concentrat. Cette solution peut être soumise ensuite aux opérations de cristallisation et de séchage.
2 NOTIONS THEORIQUES :
Le processus de l’évaporation consiste à fournir de la chaleur à une solution pour vaporiser le solvant et à condenser les vapeurs de celui-ci par refroidissement. La chaleur nécessaire à la vaporisation peut être transmise à la solution, contenue dans la chambre d’évaporation, de plusieurs manières. Le procédé le plus utilisé consiste à envoyer de la vapeur d’eau sous pression, dans un serpentin ou un faisceau tubulaire, qui constitue la chambre de chauffe.
Cette vapeur, dont la température doit être supérieure à celle du point d’ébullition de la solution, fournit, par sa condensation, la quantité de chaleur nécessaire. Il y a donc intérêt à utiliser de la vapeur saturée car sa condensation libère une quantité de chaleur importante.
Une vapeur