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But de la distillation I. En outre, la commande MPC sous la forme d état basée sur l observateur est appliquée de manière à assurer une excellente poursuite des signaux de consignes et d optimiser l énergie thermique utilisée dans le rebouilleur et le condenseur. Future studies should investigate whether addressing sleep problems might lead to decreased use of non-opioid analgesics and possibly enhanced pain management. Si l'on chauffe par un fluide thermique, il faut connaître son débit et ses températures d'entrée et de sortie. Par ailleurs, Mpfs-newcs a également saisi le CSA afin de créer trois nouveaux services, toujours de premières diffusions. The favorable revenue forecasts greeting state lawmakers as they begin convening for the legislative season are tempered by the spiraling costs for Medicaid, high energy prices, and increased demands from K and higher education. Débit de distillat constant Augmentation de la concentration en produits lourds dans le distillat.

TÉLÉCHARGER MPCS-NEWCS - Le tout commenté par Denis Balbir et Corinne Petit. La TV3D entend également produire ses propres programmes, mais. aspx?id=86&doi=/jws fresh orange sector in the region is described and justification for using MPCs as a context is. TÉLÉCHARGER DRIVER IMPRIMANTE TALLY GENICOM GRATUIT - Vous TÉLÉCHARGER MPCS-NEWCS GRATUITEMENT.

En appliquant une simulation en boucle ouverte avec un modèle linéarisé de la colonne de distillation en soulevant le problème de couplage dans la colonne. Le troisième chapitre on entamera dans ce chapitre l analyse des interactions; la synthèse d un découpleur; l application de la commande décentralisée avec différents types de régulateurs PI. En outre, une simulation avec un régulateur PI sans ou avec découplage sera réalisé, ensuite.

Dans le quatrième chapitre de cette thèse, on envisagera des synthèses de contrôleurs robustes telles que la commande H, qui fournit un outil puissant permettant de déterminer des lois de commande efficaces dont la structure et les paramètres sont fixes en présence de perturbation et des incertitudes.

Les incertitudes sur le modèle sont prises en compte dans la spécification des pondérations de la fonction de coût. Une approche efficace de synthèse peut être formulée comme un problème d optimisation par la commande MPC. Le cinquième chapitre Un résumé des résultats des simulations de notre étude sur la commande d une colonne de distillation binaire continue W. B, avec une comparaison entre les différents régulateurs en terme de poursuite de consignes, rejet perturbation et de robustesse.

Nous terminerons notre travail par une conclusion générale sur l ensemble de cette étude en suggérant des perspectives en guise de travaux futurs. Les algorithmes appliqués ont été simulés dans différentes conditions de fonctionnement sous environnement Matlab Simulink.

Principe de fonctionnement d une colonne à distiller I. Dimensionnement d une installation de distillation I. Le contrôle de fonctionnement d une colonne I.

Introduction La distillation est une technique extrêmement ancienne. De nos jours, elle est la méthode la plus courante pour la séparation du mélange. De ce fait, la distillation est devenue actuellement une technique indispensable car elle est la base de toutes les industries chimiques. La distillation relève du domaine de la génie chimique, par conséquent nous nous limitons à introduire dans ce qui suit le principe de la distillation, le fonctionnement, et ses appliquations ainsi que l etat de l art sur la modélisation et le contrôle des colonnes de distillations.

Définition de la distillation La distillation est une technique de séparation qui exploite la différence de volatilité entre les constituants d un mélange, sous l'effet de la chaleur bouilleur à porter le mélange à ébullition, il s'établit un équilibre entre les deux phases liquide et vapeur, qui sont recueillis à des compositions différentes: une fraction légère appelée : distillat et une fraction lourde appelée : résidu, on parle alors de distillation simple ou flash qui peut être vue comme opération qui se passe au niveau de chaque plateau d'une colonne de distillation.

Il y aura donc une augmentation en concentration du composé le plus volatil dans le mélange condensé. Lorsque la séparation par un simple flash est insuffisante, on procède donc à une séparation dans une colonne de distillation, qui permettra une meilleure séparation grâce à la succession de vaporisations et de condensations à l'intérieur d'une colonne.

Cette distillation peut également être appelée distillation fractionnée ou rectification. Unité de distillation Elle comprend trois systèmes distincts figure I. Bouilleur Un système de vaporisation partielle des fonds de colonnes de distillation afin d engendrer la phase vapeur qui assurera le fractionnement dans la section d épuisement. La quantité vaporisée s appelle le taux de rebouillage.

Figure I. Condenseur Un système de condensation en tête de colonne, on distingue le condenseur total et le condenseur partiel: a. Condenseur total Toutes les vapeurs sont condensées en un liquide se séparant ensuite entre reflux et distillat refroidi dans un échangeur avant stockage.

Le distillat en liquide est facile à transporter et à stocker. Un condenseur total n'est plus un étage de séparation. Condenseur partiel C est un étage d'équilibre qui effectue une séparation. Seule une fraction des vapeurs condensées constitue le reflux, l autre partie passe dans un condenseur réfrigérant est constitue le distillat.

Colonne de fractionnement La colonne de fractionnement est la partie essentielle d une unité de rectification. Son rôle est d assurer le meilleur contact possible entre la vapeur montante et le liquide descendant, sans toutefois donner lieu à une difference de pression [KES07]. Selon les conditions, la composition du mélange, le volume, la miscibilité du mélange et le nombre de constituants, on choisit un mode opératoire, continu ou discontinu, qui conditionne la technologie et qui doit être retenue [MOR09].

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Les types de distillation La distillation peut être classée en différentes catégories selon: I. La composition du mélange Les deux types de distillations sont: la distillation binaire et la distillation à plusieurs composants. La distillation binaire Le mélange est séparé en deux produits liquide seulement. La distillation multi-composante C'est une distillation commerciale où le mélange est séparé en plusieurs produits liquides, comme le raffinage du pétrole.

Le mode de traitement La distillation peut être effectuée d'une manière continue ou discontinue avec une colonne à plateaux ou à garnissage [STI98][HUM01].

Distillation continue Le mélange liquide à traiter est introduit en permanence sur le plateau d'alimentation de la colonne. Le produit le plus volatil est extrait continuellement en tête de colonne distillat alors que le produit le moins volatil est éliminé sans interruption en pied de colonne résidu.

Distillation discontinue ou distillation batch Le mélange liquide à traiter est introduit dans le bouilleur de façon transitoire. Pendant la distillation, la composition du distillat peut varier et le distillat est souvent séparé en plusieurs fractions.

L'opération discontinue présente l'avantage de pouvoir séparer plusieurs produits avec un appareillage relativement simple mais l'inconvénient d'être grosse consommatrice en temps et en énergie [LOU06]. Elle est utilisée pour les produits à forte valeur ajoutée dans l industrie pharmaceutique, agroalimentaire, régénération de solvant.

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Types de colonnes L unité de distillation se compose de colonnes de fractionnement assurant un contact intime entre une phase vapeur et un reflux liquide. Ce contact peut s'effectuer par l'utilisation de colonnes à plateaux ou à garnissages.

Colonne à plateaux Les plateaux sont des chicanes horizontales en forme de plaques qui sont placées les unes sur les autres à des distances déterminées à l intérieur de la colonne.

Comme montre dans la figure I. La hauteur d une colonne à plateaux dépend du nombre de plateaux et de l espace entre les plateaux [LOU06]. Les colonnes industriells contiennent habiturellement de vrais plateaux avec soit des calottes, soit des clapets ou encore des plateaux simple perforés [KES07]. Colonne à garnissages Figure I. La différence entre les colonnes à plateaux et à garnissages Le tableau ci-dessous présente une comparaison récapitulative entre les deux colonnes essentielles: Tableau I.

But de la distillation [DOC] -Élimination d'un produit en cours de réaction chimique. Les applications de la distillation Pour plus d illustration, nous donnerons à titre indicatif deux exemples: - Raffinage du pétrole brut: qui est un mélange d'hydrocarbures qui produit du GPL, kérosène et la gelée de pétrole, qui sont recueillies auprès de différentes fractions.

Principe de fonctionnement d une colonne à distiller Le principe de fonctionnement d une colonne de rectification consiste à déplacer à pression constante, les équilibres de phases à l aide d un gradient de température créé par une source froide le condenseur Q D qui génère un flux de liquide froid descendant dans la colonne et une source chaude bouilleur Q B , générant un flux montant de vapeur chaude figure I.

Pour assurer le transfert de chaleur et de matière, des éléments de contact sont placés à l intérieur d une virole. Ils sont constitués soit par des plateaux dont le principe de base est de mettre en contact le flux de vapeur montant vers la tête de la colonne et la phase liquide se trouvant à la surface de l aire active du plateau, soit par des garnissages dispersant les deux phases et assurant une bonne surface d échange.

A chaque contact la vapeur s enrichit en constituants légers et le liquide se concentre en produits lourds. Le bouilleur fonctionne à l aide d un fluide extérieur vapeur, huile chaude. Le condenseur travaille dans des conditions différentes, selon que l on cherche à obtenir une coupe légère, distillat sous forme liquide ou sous forme vapeur. Le point d'ébullition du produit A est de 80 c et c pour le produit B: A est plus volatil que B.

Les vapeurs qui se dégagent lors de l'ébullition à la composition d'équilibre donnée par le point c. Dans le cas d un mélange binaire, ce diagramme ressemble à celui de la figure I. Il est tracé en assumant une pression maintenue constante quelle que soit la température de mélange. Ce diagramme représente la relation entre les concentrations de la composante légère dans le liquide et la vapeur Ligne d'équilibre 0. Dimensionnement d une installation de distillation [BOR10] La plupart des colonnes de distillation utilisées dans l'industrie fonctionnent en continu.

Elles sont alimentées en permanence par une charge dont la composition, le débit et la température sont constants.

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La configuration de base d une colonne à distiller en continu consiste en un ensemble de plateaux théoriques de séparation dans lesquels circulent à contre-courant la vapeur générée par le bouilleur et un liquide généré par le condenseur redescendant par gravité vers le bas de la colonne.

Des bilans peuvent être établis pour l ensemble de la colonne pour un plateau observé individuellement ou bien pour une zone de fractionnement. Pendant très longtemps, le calcul des colonnes de distillation en continu s est fait à partir de la méthode graphique : McCabe et Thiele voir annexe la méthode McCabe et Thiele.

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Le débit de reflux est une grandeur importante qui intervient dans la détermination des droites opératoires de concentration McCabe et Thiele et dans le nombre étages théoriques, ainsi que dans le calcul des chaleurs échangées dans la colonne Q D et Q B. Le contrôle de fonctionnement d une colonne Pour surveiller une colonne de distillation fonctionnant en continu, ce rôle d'information revient aux appareils de mesure, dont l'ensemble constitue le contrôle ou l'instrumentation de l'installation.

Qualité du distillat et du résidu La qualité de distillat et du résidu sont les paramètres les plus importants dans une colonne de distillation.

Elle doit être maintenue d une manière constante dans la mesure du possible. Le contrôle d une installation est effectué soit par des mesures en continu de propriétés physiques masse volumique, viscosité, indice de réfraction, résistivité, ph , soit par des analyses discontinues, le plus souvent par chromographie en phase vapeur, toutes les 1 à 10 min.

Si la qualité des produits résultante attendue ne respecte pas le cahier des charges demandé produits hors normes le problème devra être signalé et une réduction du débit d'alimentation peut être effectué, ou bien l expédition de ce produit hors norme sera acheminé vers un autre réservoir de stockage.

Débits La connaissance des débits d'alimentation et l un des débits de soutirage permet établir le bilan massique de la colonne, mais il est préférable de les connaître tous. Les débits internes sont moins essentiels que les débits externes, mais leur connaissance permet de mieux cerner le fonctionnement de la colonne. Niveaux Le ballon de résidu et de reflux jouent le rôle d accumulateur de liquide, afin de donner à l unité une certaine flexibilité de fonctionnement dans l hypothèse d une défaillance possible du matériel pompe, instrument, vanne, etc.

Cependant deux cas sont à distinguer, suivant que la condensation est totale ou partielle. Les capacités fond de colonne, ballons de reflux sont généralement munies de deux alarmes de niveau : une alarme de niveau bas pour éviter de faire caviter les pompes, une alarme de niveau haut pour éviter de noyer les plateaux inférieurs de la colonne, le rebouilleur ou le condenseur.

Si le déclenchement de l'alarme de niveau haut a pour cause l'arrêt d'une pompe, un automatisme pourra provoquer le démarrage de la pompe de secours.

Chauffage et refroidissement de la distillation La connaissance du débit et de la pression de condensation permet de calculer le débit de chaleur en pied de colonne. Si l'on chauffe par un fluide thermique, il faut connaître son débit et ses températures d'entrée et de sortie. Une mesure de la chaleur échangée au niveau du condenseur débit d'eau et de températures permet de boucler le bilan thermique de la colonne si l'on connaît, en outre, les températures de l'alimentation, du résidu et du distillat.

Chauffage en fond de colonne Dans une colonne de distillation, la température la plus basse est celle du ballon de reflux, la plus haute est celle du rebouilleur ; elle croît de la tête vers le fond de la colonne. Refroidissement en tête de colonne En fonctionnement normale, la température du sommet de la colonne est maintenue plus basse que la température du plateau d alimentation. La température dans la section décroît donc en remontant de plateau à plateau à partir de l entrée.

Par conséquent, la vapeur arrivant sur chaque plateau se refroidit, se condense partiellement et donne une certaine quantité de liquide, riche en produit lourd, le plus facilement condensable. Ainsi au fur et à mesure qu elle monte dans la colonne, la vapeur se débarrasse des parties du produit le plus lourd qu elle contient et sa concentration en produit plus léger augmente constamment.

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Si l on dispose d un nombre de plateaux suffisant, la vapeur qui s échappe au sommet sera celle du produit le plus volatil. Refroidie dans le condenseur de tête, elle donnera un liquide appelé distillat. L abaissement de température est provoqué par un refroidissement contrôlé au sommet de la colonne. Pour cela, on injecte, au-dessus du dernier plateau une partie du distillat prise dans le ballon de tête et qu on appelle reflux.

Le rapport entre la quantité de produit de tête employée pour le reflux et la quantité de ce même produit envoyée au stockage est dit taux de reflux. Le liquide introduit en reflux à la même composition que la vapeur de tête.

A l entrée de la colonne il se vaporise donc de nouveau, cherchant dans le milieu ambiant la quantité de chaleur nécessaire à cette vaporisation. Pression La pression dans une colonne de distillation est un paramètre essentiel de son fonctionnement. Le choix de la pression de la colonne dépend de la température opérationnelle adoptée. La pression est d autant plus élèvée que la température est haute.

Pression de marche La pression en tête de colonne est un paramètre essentiel du fonctionnement de celle-ci. Dans une colonne à distiller, on prévoira un automatisme arrêtant le chauffage en cas de montée de la pression. Pression différentielle de la colonne C'est un paramètre simple à mesurer, qui permet d'apprécier le fonctionnement hydrodynamique de la colonne.

Une perte de charge trop élevée annonce un engorgement ou un encrassement excessif de l'équipement interne. Il en résulte une chute d'efficacité.

On peut prévoir un dispositif qui réduit automatiquement le régime de fonctionnement de la colonne quand elle risque de s'engorger par exemple, diminution du débit d'alimentation et du chauffage lorsque la perte de charge dépasse une valeur limitée.

Températures à différents niveaux Les produits à séparer ont des températures d'ébullition différentes de plus de 5 C, la connaissance du profil de température de la colonne permet d'apprécier le profil des compositions et de juger le fonctionnement de la colonne.

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