v2.11.0 (5579)

Tronc Commun - MOD-IFIA3-S1-EchangThermDistil : Echangeurs thermiques et distillation

Domaine > Centre RAPSODEE.

Descriptif

Le but de ce module est de dimensionner un échangeur thermique et une colonne à distiller. Le principe de la distillation (opération de séparation diffusionnelle) est introduit. Cette étape intervient dans un procédé en aval de l’opération de réaction pour purifier les produits. A l’échelle industrielle, des débits conséquents interviennent. Les puissances nécessaires à la séparation sont proportionnelles à ces débits. Il convient donc de trouver la configuration la dimension la plus économe d’un point de vue économique et environnemental pour une performance de séparation donnée. Le moteur de la séparation est régi par les puissances échangées au bouilleur et au condenseur. Ces échanges sont réalisés par des échangeurs de chaleur. La deuxième partie de ce cours vise à dimensionner ces échangeurs. Les échangeurs thermiques sont également nécessaires pour de nombreuses autres applications (stockage de chaleur, systèmes de réfrigération, centrales solaires thermique ou thermodynamique...). Quelques exemples de ces applications seront traités lors de séances de travaux dirigés.

Objectifs pédagogiques

A la fin de ce module, les élèves seront capables de :

- Calculer le coefficient d’échange global d’un échangeur thermique

- Appliquer la méthode NUT pour calculer l’efficacité d’un échangeur thermique

- Décrire les différents types d’échangeurs (co-courant, contre-courant...)

- Dimensionner une colonne à distiller par une méthode de dimensionnement sommaire (Mac Cabe Thiele) : nombre d’étages, puissances nécessaires

- Optimiser d’un point de vue économique et environnemental le dimensionnement d’une colonne à distiller

- Dimensionner la hauteur et le diamètre d’une colonne à garnissage

Diplôme(s) concerné(s)

UE de rattachement

Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi

  • Mécanique des fluides
  • Transferts thermiques (conduction, convection...)
  • Bilans de masse, d’énergie (1er principe de la thermodynamique) et de quantité de mouvement
  • Mathématiques (équation différentielle, intégration, fonctions logarithme, exponentielle...)

Format des notes

Numérique sur 20

Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi

Vos modalités d'acquisition :

Examen de 2h

Le rattrapage est autorisé (Max entre les deux notes écrêté à une note seuil)

    Le coefficient de l'enseignement est : 1

    Programme détaillé

    • Séance échangeur 1 (cours + TD): rappels de thermodynamique
    • Séance échangeur 2 (cours + TD): échangeurs co-courant et contre-courant
    • Séance échangeur 3 (cours + TD): calcul du coefficient d'échange global
    • Séance échangeur 4 (cours + TD): méthode NUT
    • Séance TAPE
    • Séances distillation 6 et 7 (cours + TD): méthode de Mac Cabe Thiele pour le dimensionnement
    • Séance distillation 8 (cours + TD): les technologies de distillation

    Mots clés

    Thermodynamique, transferts thermiques, transferts de masse
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