COLONNE À GARNISSAGE, COLONNE À PLATEAUX, NOS INTERNES DE COLONNES

INTERNES DE COLONNES : GARNISSAGE OU PLATEAUX

Colonnes à garnissage et colonnes à plateaux ont pour but de réaliser une séparation de matière d’une phase liquide et / ou gazeuse. L’équipement le plus adapté pour la distillation est une colonne verticale constituée d’internes.

Les internes sont des dispositifs permettant d’assurer un contact intime entre le gaz et le liquide de manière à approcher au mieux l’équilibre de composition. Labbe est en mesure de vous proposer trois types d’internes de colonnes: les plateaux, le garnissage structuré et le garnissage vrac. Le choix d’internes de colonnes dépend de critères de pertes de charges, encombrement, efficacité, débit, encrassement, flexibilité, coût.

Les principaux critères de choix entre du garnissage ou des plateaux sont : l’efficacité, la compacité, la flexibilité des débits et le coût. 

Labbe vous propose trois types d’internes afin de répondre à tous vos besoins : les plateaux, le garnissage structuré et le garnissage vrac

COLONNES À PLATEAUX 
COLONNE À GARNISSAGE STRUCTURÉ 
COLONNE À GARNISSAGE VRAC

Colonnes à plateaux

Les plateaux sont les principaux éléments d’une colonne de distillation. Ils permettent le transfert de matière entre deux phases, la vapeur montante et le liquide descendant.

Les plateaux sont constitués de plusieurs éléments: la zone d’échange, le barrage et le déversoir. La zone d’échange défini le type de plateau et son fonctionnement. Le barrage fixe la hauteur de liquide et la perte de charge. Le déversoir permet le transit du liquide vers le plateau inférieur et force la vapeur à passer par la zone d’échange.

La hauteur et le type de barrage ainsi que l’inclinaison et la longueur des déversoirs peuvent être modifiés pour s’accommoder à des conditions de distillations particulières (liquides visqueux, débits variables, séparation liquide/vapeur difficile, …), favoriser les échanges liquide/vapeur et minimiser la perte de charge.

Labbe propose des colonnes avec des plateaux perforés, des plateaux à clapets fixes ou mobiles et des plateaux à calottes. Ils sont proposés en inox ou alliages nickel, simple ou double passe. Ces plateaux sont sélectionnés selon les spécifications de votre colonne: débits de vapeur et de liquide, variabilité des débits (turndown), perte de charge admissible, pression de fonctionnement…  

 

Colonne à garnissage structuré

Le garnissage ordonné, aussi appelé garnissage structuré, proposé par Labbe est un garnissage reconnu pour son efficacité et ses faibles pertes de charge. Il permet de diminuer la taille des colonnes en comparaison des autres internes de transfert de matière. Ce garnissage est composé d’un ensemble de tôles ondulées en forme de nids d’abeilles.

Chaque type de garnissage proposé par Labbe est caractérisé par un matériau, une surface spécifique (exprimée en m²/m³), un angle par rapport à la verticale (30° ou 45°), des courbes d’efficacité donnant le nombre d’étages théoriques par mètre de garnissage et la perte de charge spécifique en fonction du facteur de charge F=v.(ρ)1/2.

Les matériaux mis en oeuvre sont métalliques (aciers inoxydables, aluminium, hastelloy, inconel,..) ou plastiques (PS, PPH, PEHD, PVC, PVDF,…).

Le garnissage structuré proposé par Labbe assure une répartition uniforme des phases ascendantes vapeur et descendantes liquide ainsi qu’un contact optimal favorable au transfert de matière. Ce garnissage permet une faible résistance à l’écoulement et des pertes de charges réduites par rapport à celles des plateaux ou du garnissage en vrac.

L’efficacité d’un garnissage structuré proposé par Labbe est appréciée en hauteur équivalente à un plateau théorique (HEPT) ainsi que la perte de charge spécifique (exprimée en mbar/m). Ces valeurs dépendent de différents paramètres tels que le facteur de charge (F=v.(ρ)1/2), la pression de service et la nature des fluides.

Les garnissages structurés se présentent sous forme de paquets, d’une hauteur moyenne de 270 mm, constitués de plaques ondulées assemblées dos à dos.

La présence d’un distributeur en tête de colonne est indispensable pour assurer une bonne efficacité du garnissage. Des redistributeurs sont nécessaires lorsque la hauteur totale du garnissage est supérieure à 4,5 mètres. Une grille-support est également utilisée pour soutenir le garnissage. Une grille de retenue peut être montée pour éviter au garnissage de se soulever.

 

Colonne à garnissage vrac

Le garnissage vrac est composé d’éléments aux formes complexes disposés de manière aléatoire dans la colonne (d’où son nom). Le transfert de matière entre le liquide et la vapeur se fait à la surface de chaque élément.

Il existe de nombreuses formes et matériaux disponibles pour le garnissage vrac. Ils sont caractérisés par leur surface spécifique (en m2/m3), leur fraction de vide appelé aussi porosité (en %) et leur masse volumique (en kg/m3).

Chaque type de garnissage vrac est disponible en plusieurs tailles. Une taille plus petite augmente la surface spécifique et donc l’efficacité de séparation ainsi que la masse volumique. En contrepartie la perte de charge est plus importante.

Tout comme le garnissage structuré, le garnissage vrac repose sur des supports spécifiques et est retenu par des grilles de maintien. Des distributeurs et collecteurs sont également nécessaires pour assurer une bonne répartition des flux sur l’ensemble des éléments de garnissage.

Internes de colonne

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