Descriptif
Après introduction des notions de base (conversion, coefficient d’expansion chimique…), ce cours présente l’écriture des bilans de matière sur différentes configurations de réacteurs pour des transformations en phase fluide homogène en fonctionnement isotherme (cuve parfaitement agitée en fonctionnement discontinu, continu, cascade de réacteurs agités, réacteur tubulaire à écoulement piston). Il propose des outils de comparaison pour effectuer un choix de configuration et un pré-dimensionnement, et aborde les problèmes de réactions complexes et la notion de sélectivité. Une introduction des bilans thermiques permet d’appréhender l’influence de la température de réaction sur le comportement des réacteurs.
Enfin, le concept de distribution des temps de séjour est présenté via l’approche systémique. Les outils sont décrits, en particulier la fonction de transfert et ses conséquences méthodologiques : méthode des deux mesures, méthode des moments (relation de Van der Laan), conception et validation des modèles. Le couplage avec la cinétique chimique de premier ordre est démontré, avec pour finalité la prédiction de la conversion
Objectifs pédagogiques
A la fin de ce module, les élèves seront capables de :
- Ecrire le bilan matière pour un réacteur dans le cadre d’une transformation en phase homogène.
- Utiliser ces bilans dans le cadre d’un pré-dimensionnement d’installation.
- Diagnostiquer -à un niveau macroscopique- l’écoulement dans des équipements de procédé, et notamment l’existence de défauts.
- Manipuler le concept de distribution des temps de séjour et les outils associés, en particulier la fonction de transfert.
- Calculer des caractéristiques des distributions, comme les moments.
- Manipuler les méthodologies sous-jacentes, notablement les bilans de matière sur des systèmes réactifs ou inertes, en régime permanent ou transitoire.
- Modéliser les écoulements dans des systèmes sans réaction chimique.
Prédire la conversion de réactions simples dans les systèmes ouverts.
Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi
Module Analyse des Flux de matière (bilans de matière) Fondamentaux des transferts thermiques Module Mécanique des Fluides Module Thermodynamique et cinétique chimique
Format des notes
Numérique sur 20Pour les élèves du diplômeDiplôme d'Ingénieur IMT Mines Albi
Vos modalités d'acquisition :
Evaluation : Projet DTS en TAPE, DS |
Le coefficient de l'enseignement est : 1