Exercice : Calcul d'un rebouilleur

Une colonne de distillation produit en fond de tour 20000 kg/h d’heptane. La pression de fonctionnement est de 1 Atm, et le taux de rebouillage de 1,82. On dispose de vapeur d’eau sous 3 Atm absolues et de tubes en acier (λ ≈ 40 W.m-1.K-1) de 1’’, 14 BWG et 12 ft de long, que l’on pourra disposer selon le pas carré P = 1’’ 1/4 . Les résistances d’encrassement côté procédé (heptane) et service (vapeur) sont de 1/10000 m2.K.W-1 pour l’eau et de 1/5500 m2.K.W-1 pour l’heptane (cf chapitre 3). On admettra, sans le recalculer pour cet exemple, un coefficient local de transfert de chaleur à la condensation (côté vapeur d’eau) de 5700 W.m-2.K-1

(il s’agit de la borne inférieure des valeurs indiquées chapitre 3).

On recommande enfin l’utilisation d’un rebouilleur Kettle à circulation naturelle.

Données :

Question

Calculez les dimensions du rebouilleur proposé.