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Le génie chimique à l'usage des chimistes

Titre :	Le génie chimique à l'usage des chimistes Ajouter au panier
Auteur(s) :	Joseph Lieto
Type de document :	Livre
Sujets :	Génie chimique GENIE CHIMIQUE ; STATISTIQUE ; TRANSFERT DE CHALEUR ; MECANIQUE DES FLUIDES ; DISTILLATION ; FERMENTATION ; SEPARATION ; SECHAGE ; MODELISATION ; BILAN ENERGETIQUE ; TRANSFERT DE MASSE ; REACTION CHIMIQUE ; SYSTEME DE COMMANDE
Résumé :	Couvre les thèmes importants du génie des procédés, avec des exemples issus de la pratique, des bibliographies adaptées et des exercices invitant à des recherches complémentaires. De nombreux enrichissements : exemples de transfert de chaleur faisant appel au logiciel Matlab, aspects technologiques sur les appareillages de transferts gaz-liquide, séparation solide-liquide...
Editeur(s) :	Paris [France] : Editions Tec & Doc
Date de publication :	2004
Mention d'édition :	2e éd. rev. et augm.
Collection :	Génie des procédés de l'École de Nancy
Format :	1 vol. (XXXIV-756 p.) / ill., couv. ill. en coul. / 24 cm
Note(s) :	Bibliogr. Index. Annexes
Table des matières :	Avant-propos Nomenclature Introduction 1 De la chimie au génie chimique 1.1. La problématique de l'extrapolation 1.2. La réaction d'estérification 1.3. L'hydrogénation des huiles végétales 1.4. Le phénomène d'évaporation 1.5. Le calorifugeage 2 L'évolution des techniques 3 L'évolution des besoins 4 Structure de l'ouvrage Quelques ouvrages de référence Chapitre 1 L[...] Avant-propos Nomenclature Introduction 1 De la chimie au génie chimique 1.1. La problématique de l'extrapolation 1.2. La réaction d'estérification 1.3. L'hydrogénation des huiles végétales 1.4. Le phénomène d'évaporation 1.5. Le calorifugeage 2 L'évolution des techniques 3 L'évolution des besoins 4 Structure de l'ouvrage Quelques ouvrages de référence Chapitre 1 L'observation d'un phénomène chimique. Le concept de modélisation 1 Établissement d'un modèle mathématique 1.1. Les variables fondamentales 1.2. Le volume de contrôle 1.3. Les variables caractéristiques 1.3.1. Parallèle entre temps d'ouverture d'un appareil photo et volumes de contrôle 1.3.2. Illustration de l'hydrodynamique dans un volume de contrôle 1.4. Les équations de bilans 2 La vidange d'une cuve 2.1. Choix des variables fondamentales 2.2. Choix du volume de contrôle 2.3. Choix des variables caractéristiques 2.4. Équation de conservation de la masse 2.5. Choix de l'équation constitutive 3 Remarques importantes 3.1. Modélisation d'un phénomène physique 3.1.1. Lissage à la main 3.1.2. Lissage par ordinateur 3.1.3. Modèle physique 3.2. Discrimination de modèles Quelques ouvrages de référence Chapitre 2 L'analyse dimensionnelle 1 Dimension et unités 1.1. Les systèmes d'unités 1.1.1. Le système c.g.s. 1.1.2. Le système international SI 1.1.3. Le système anglais 1.1.4. Le système américain 1.2. Les dimensions 1.3. Les températures absolues 2 L'analyse dimensionnelle 2.1. La construction des nombres sans dimension 2.2. Illustrations 2.2.1. Le problème du nombre pi 2.2.2. Le problème de la vidange de la cuve 2.2.2.1. Détermination des nombres sans dimension du problème 2.2.2.2. Détermination expérimentale de la fonction f 2.3. Marche à suivre 2.3.1. Résumé 2.3.2. Avertissement 3 Quelques nombres classiques du génie chimique 3.1. L'écoulement d'un fluide dans une canalisation horizontale 3.2. Puissance nécessaire pour l'agitation d'une cuve Exercices du chapitre 2 Quelques ouvrages de référence Chapitre 3 Bilans Macroscopiques 1 Le bilan de matière 1.1. Quantité de matière entrée et sortie pendant t 1.2. Quantité de matière présente dans le volume 1.3. Bilan de matière sans réaction chimique 1.4. Bilan de matière avec réaction chimique 2 Le bilan d'énergie : approche macroscopique 2.1. Les quantités d'énergie par unité de masse 2.2. Les énergies entrant et sortant du système 2.2.1. Les énergies liées à la masse en mouvement 2.2.2. Les énergies non liées à la masse en mouvement 2.3. Bilan d'énergie sans réaction chimique 2.4. Bilan d'énergie avec réaction chimique 2.5. Applications 2.5.1. Évolution de la température T(t) dans une cuve agitée et chauffée 2.5.2. Vidange de la cuve 3 Le bilan de quantité de mouvement Exercices du chapitre 3 Quelques ouvrages de référence Chapitre 4 Bilans microscopiques 1 Relation entre bilans macroscopique et microscopique 1.1. Bilan de matière 1.2. Bilan d'énergie 1.3. Bilan de quantité de mouvement 2 Établissement direct du bilan microscopique de matière 2.1. Bilan de matière 2.2. Bilan de matière microscopique avec réaction chimique 2.3. Application : le réacteur à écoulement piston Quelques ouvrages de référence Chapitre 5 Modélisation et phénomènes de transfert 1 Loi de Newton 2 Loi de Fourier 3 Loi de Fick 3.1. Définitions des vitesses de diffusion 3.2. Énoncé de la loi de Fick pour un mélange binaire 3.3. Cas de l'évaporation du cognac 4 Notion de résistance et conductance 4.1. Transfert de matière 4.2. Transfert de chaleur 4.3. Remarque sur l'universalité de la loi d'Ohm 5 Les exemples 5.1. Le problème de San Antonio 5.2. Dévolatilisation des milieux fortement visqueux : détermination de la capacité de transfert d'un appareillage 5.2.1. Contexte et objectif 5.2.2. Méthodologie 5.2.3. Modélisation 5.3. Obtention d'un modèle cinétique. Dimensionnement de réacteur 5.3.1. Contexte et objectif 5.3.2. Méthodologie 5.3.3. Détermination cinétique expérimentale en réacteur parfaitement agité 5.3.4. Utilisation de l'équation cinétique Quelques ouvrages de référence Chapitre 6 Application à la mécanique des fluides 1 Fluides newtoniens et fluides complexes 1.1. Fluides dont les propriétés physiques ne dépendent pas du temps 1.2. Fluides dont les propriétés physiques dépendent du temps 1.2.1. Fluides thixotropiques 1.2.2. Fluides rhéopectiques 1.3. Fluides viscoélastiques 2 Applications de l'analyse dimensionnelle 2.1. L'expérience de Reynolds 2.1.1. Zone laminaire 2.1.2. Zone turbulente 2.2. Puissance nécessaire pour assurer un écoulement 2.3. Vitesse terminale de chute d'une bille 3 Bilans macroscopiques 3.1. Bilan d'énergie sur une canalisation 3.1.1. L'équation de Bernoulli 3.1.2. Cas particuliers 3.1.3. Perte de charges par écoulement dans une canalisation quelconque 3.2. Bilan de quantité de mouvement 4 Application des bilans macroscopiques 4.1. Pertes par dissipation visqueuse lors d'une expansion 4.2. Calcul de la puissance d'une pompe 4.3. Vidange de cuve 5 Bilans microscopiques 6 Application des bilans microscopiques 6.1. Profil de vitesse dans un tube cylindrique vertical 6.2. Le viscosimètre de Stormer 6.3. Écoulement d'un fluide newtonien dans une extrudeuse 6.4. Introduction à la mécanique des fluides numérique 6.4.1. Exemple : Écoulement produit par un mobile d'agitation dans une cuve Exercices du chapitre 6 Quelques ouvrages de référence Chapitre 7 Application au transfert de chaleur 1 Les modes de transfert de chaleur 1.1. La conduction 1.2. La convection 1.3. Le rayonnement 2 La conduction de la chaleur 2.1. Le bilan microscopique d'énergie 2.1.1. Adaptation du bilan d'énergie à la conduction 2.1.2. Cas particuliers classiques 2.2. Conduction de la chaleur en régime permanent 2.2.1. La paroi plane 2.2.2. Cylindre 2.2.3. La paroi composite 2.2.4. Cylindre creux composite 2.2.5. Isolation thermique d'une canalisation cylindrique. Le rayon critique de l'isolant 2.3. Conduction thermique en régime transitoire 2.3.1 Utilisation des abaques 2.3.1.1. Paroi plane 2.3.1.2. Cylindre 2.3.1.3. Sphère 2.3.2. Utilisation du logiciel Matlab 3 La convection de la chaleur 3.1. Détermination des coefficients de convection par analyse dimensionnelle 3.1.1. La convection naturelle 3.1.2. La convection forcée 3.1.2.1. Écoulement laminaire 3.1.2.2. Écoulement turbulent 4 Applications 4.1. Dimensionnement d'un échangeur de chaleur 4.2. L'échangeur monotubulaire 4.3. Coefficients d'échange thermique dans une cuve agitée double- enveloppée 4.3.1.Côté double-enveloppe 4.3.2. Côté cuve 4.3.3. Coefficient global d'échange thermique 4.4. Calcul d'un temps de chauffe d'une cuve agitée 5 Le rayonnement 5.1. Nature, énergie, fréquence et longueur d'onde 5.2. Propriétés et définitions 5.3. Concept de corps noir 5.4. Loi de Kirchoff 5.5. Distribution spectrale d'émission 5.6. Corps gris et bilan de transfert d'énergie par rayonnement Exercices du chapitre 7 Quelques ouvrages de référence Chapitre 8 Application au transfert de matière Transferts monophasiques : la diffusion 1.1. Contre-diffusion équimolaire 1.2. Diffusion quelconque pour un binaire 1.3. Application aux gaz parfaits dans un milieu stagnant 1.4. Transfert de matière et réaction chimique 1.5. Estimation des coefficients de diffusion 1.5.1. Mélange binaire gazeux 1.5.2. Mélange binaire liquide 1.5.3. Exemples d'application 2 Transferts à l'interface de systèmes biphasiques 2.1. Applications de l'analyse dimensionnelle 2.2. Établissement de modèles mathématiques 2.2.1. Modèle du film stagnant 2.2.2. Modèle de la pénétration (Higbie 1935) 2.2.3. Théorie des deux films 2.3. Analogie entre les transferts 3 Relations entre phases 3.1. Bilans de matière à l'équilibre thermodynamique 3.1.1. Conditions d'équilibre 3.1.1.1. Phase vapeur 3.1.1.2. Phase liquide 3.1.2. Modèles symétriques 3.1.2.1. Équations d'état cubiques 3.1.2.2. Equationsd'état non cubiques 3.1.2.3. Cas de fluides polaires 3.1.2.4. Lois de mélange et de pondération 3.1.3. Modèles disymétriques 3.1.3.1. Modèle NRTL 3.1.3.2. Modèles UNIQUAC et UNIFAC 3.1.4. Loi de Raoult et volatilité relative 3.1.5. Représentations graphiques des équilibres 3.1.5.1. Détermination expérimentale de l'équilibre 3.1.5.2. Application à l'équilibre liquide-liquide 3.1.5.3. Cas de la cristallisation : exemple d'équilibre liquide-solide 3.2. Bilan d'énergie à l'équilibre thermodynamique 4 Bilans de matière opératoires 4.1. Procédés à courants parallèles, à l'état stationnaire 4.2. Procédés à contre-courants à l'état stationnaire 4.3. Procédés étagés 4.3.1. Les procédés continus à courants parallèles 4.3.2. Les procédés discontinus 4.3.3. Cascades 4.3.3.1. Cas des courants parallèles 4.3.3.2. Cascades à courants croisés 4.3.3.3. Cascades à contre courant 5 Exemple : Lavage d'air pollué à l'acétone par de l'eau à contre-courant Exercices du chapitre 8 Quelques ouvrages de référence Chapitre 9 Un exemple d'opération unitaire : la distillation 1 Appareillages pour la distillation 1.1. Dispersion de la vapeur : les tours à plateaux 1.1.1. Distance entre les plateaux 1.1.2.2. Diamètre de la colonne 1.1.3. Efficacité des plateaux 1.1.4. Retenue de la colonne 1.2. Dispersion du liquide 1.2.1. Les colonnes à remplissage ou colonnes garnies 1.2.2. Engorgement des colonnes 1.2.3. Conditions opératoires d'une colonne 1.2.4. Les films tombants 1.2.5. Les films raclés 2 Distillation continue des mélanges binaires 2.1. Définitions et nomenclature 2.2. Méthode de Ponchon et Savarit 2.2.1. Section d'enrichissement 2.2.2. Section d'appauvrissement 2.2.3. Colonne complète 2.2.4. Position du plateau d'alimentation et choix du taux de reflux 2.2.5. Procédure de construction graphique pour le dimensionnement d'une colonne à distiller devant séparer un binaire 2.3. Simulation par ProSim Plus 2.3.1. Méthode « short-cut » 2.3 .2. Simulation 2.3.2.1. Modèle mathématique général 2.3.2.2. Analyse des degrés de liberté 2.3.2.3. Spécifications non standard 2.4. Exemple d'illustration: séparation d'un mélange CH2CI2 - CCI4 2.4.1. Méthode « short-cut » impliquant la volatilité relative moyenne 2.4.2. Méthodes impliquant un modèle thermodynamique 2.4.2.1. Modèles thermodynamiques nécessitant une estimation de paramètres 2.4.2.2. Modèles thermodynamiques ne nécessitant pas d'estimation de paramètres 2.4.2.3. Modèle comportemental 2.4.2.4. Simulation par ProSim Plus 2.5. Méthode de McCabe et Thiele 2.5.1. Justification de l'hypothèse de McCabe et Thiele 2.5.2. Section d'enrichissement. Condenseur total avec reflux à la température de rosée 2.5.3. Section d'appauvrissement 2.5.4. Section d'alimentation 2.5.5. Choix du taux de reflux 2.5.6. Procédure de construction graphique pour le dimensionnement d'une colonne à distiller devant séparer un binaire 2.5.7. Exemple d'illustration : séparation du mélange CH2CI2 - CCl4 2.6. Cas des colonnes à remplissage 2.6.1. Les Hauteurs d'Unités de transfert (HUT) 2.6.2. Procédure de construction graphique 3 Distillation discontinue des mélanges binaires 3.1. Distillation discontinue simple (distillation différentielle) 3.2. Distillation discontinue avec rectification 3.2.1. Taux de reflux constant avec XD variable 3.2.2. Taux de reflux variable avec XD constant 3.2.3. Exemple d'illustration: séparation d'un mélange CH2CI2 - CCI4 3.2.4. Autre mode de fonctionnement: l'opération cyclique 3.3. Choix du mode opératoire d'une colonne discontinue Conclusion Exercices du chapitre 9 Quelques ouvrages de référence Chapitre10 Génie de la réaction chimique 1 Pratique de la cinétique 1.1. Les mots clefs de la transformation chimique 1.1.1. Les coefficients stoechiométriques 1.1.1.1. Stoechiométrie unique 1.1.1.2. Stoechiométries multiples 1.1.2. Moles, concentrations, débits 1.1.2.1. Système fermé 1.1.2.2. Système ouvert 1.1.3. Notion d'avancement de réaction 1.1.3.1. Système fermé 1.1.3.2. Système ouvert permanent 1.1.3.3. Système ouvert en régime transitoire 1.1.4. Cas de la réaction en phase gaz 1.2. Concepts de base en cinétique chimique 1.3. Thermodynamique et cinétique 1.3.1. Enthalpie et énergie libre de réaction 1.3.2. Phénomènes énergétiques au cours des réactions chimiques 1.3.3. Effet de la température et de la pression 1.4. Interprétation moléculaire des réactions chimiques 1.4.1. Théorie de la collision 1.4.2. Théorie de l'état de transition 1.5. Les grandes hypothèses en cinétique 1.5.1. Hypothèse de l'état quasi stationnaire 1.5.2. Hypothèse de l'étape limitante 1.6. Études cinétiques 1.6.1. Techniques expérimentales utilisant un réacteur fermé 1.6.1.1. Méthode des tangentes 1.6.1.2. Méthode des vitesses initiales 1.6.1.3. Méthode intégrale 1.6.1.4. Méthode basée sur le temps de vie partielle des réactifs 1.6.2. Techniques utilisant un réacteur continu 1.6.2.1. Réacteur ouvert à conversion différentielle 1.6.2.2. Réacteurs ouverts à conversion intégrale 1.6.3. Techniques dynamiques 1.6.4. Détermination de l'énergie d'activation 1.7. Régimes chimiques et physiques 1.8. Traitement des données expérimentales 1.8.1. Méthode du modèle et optimisation paramétrique 1.8.1.1 Critère de comparaison 1.8.1.2. Algorithme d'optimisation de Levenberg-Marquardt (1963) 1.8.1.3. Identifiabilité des paramètres 1.8.1.4. Incertitudes sur les paramètres 1.8.2. Application à un réacteur chimique 2 Les réacteurs idéaux 2.1. Les réacteurs idéaux agités 2.1.1. Réacteur fermé parfaitement agité (RPAF) 2.1.2. Réacteur parfaitement agité semi-fermé (RPASF) 2.1.3. Réacteur parfaitement agité continu (RPAC) 2.2. Réacteur piston 2.3. Exemples 2.4. Comparaison des performances des réacteurs idéaux 2.5. Association de réacteurs idéaux 2.5.1. Cas des réactions autocatalytiques 2.5.2. Cascade de réacteurs agités égaux 2.5.3. Cascade de réacteurs inégaux 2.5.4. Réacteur piston à recyclage ou réacteur boucle 2.6. Distribution optimale des produits de réactions compétitives 2.6.1. Réactions parallèles 2.6.2. Réactions consécutives 3 Les réacteurs réels 3.1. Définition de la distribution des temps de séjour (DTS) 3.2. Approche non mathématique de la DTS 3.2.1. Cas du RPAC 3.2.2. Cas du RP 3.3. Méthodes expérimentales de la DTS 3.3.1. Injection-impulsion 3.3.2. Injection échelon 3.4. Approche théorique de la DTS 3.4.1. La fonction E(ts) 3.4.2. Cas du RPAC 3.4.3. Cas du RP 3.4.4. Écoulements non idéaux 3.4.4.1. Les réacteurs agités 3.4.4.2. Les réacteurs présentant un écoulement proche de celui du réacteur piston 3.4.5. Diagnostic de défauts hydrodynamiques des réacteurs continus 3.5. Hydrodynamique et cinétique 3.5.1. Débit de transformation linéaire 3.5.2. Débit de transformation chimique non linéaire 3.6. Macro et Micromélange 3.7. Utilisation de la transformée de Laplace 3.7.1. Principe de mise en oeuvre de la transformée de Laplace 3.7.2. DTS des réacteurs idéaux 3.7.2.1. Réacteur piston RP 3.7.2.2. Réacteur parfaitement agité continu RPAC 4 Quelques exemples de réacteurs industriels 4.1. Les réacteurs avec une phase homogène 4.2. Les réacteurs avec des phases hétérogènes 4.2.1. Les réacteurs gaz-liquide 4.2.2. Les réacteurs impliquant des phases liquides 4.2.3. Les réacteurs impliquant des phases solide et liquide et ou gaz 4.2.3.1. Les réacteurs dans lesquels le catalyseur est fixe (ou presque) 4.2.3.2. Les réacteurs dans lesquels le catalyseur est en mouvement 5 Bilans énergétiques des réacteurs 5.1. Réacteur Parfaitement Agité Fermé 5.2. Réacteur Parfaitement Agité Semi Fermé 5.3. Réacteur Parfaitement Agité Continu 5.4. Réacteur Piston 5.5. Exemples 5.5.1. Emballement d'une réaction de nitration dans l'industrie 5.5.2. Comparaison entre un RPAC et un RPAF 5.5.3. Détermination d'un coefficient global d'échange et d'une enthalpie de réaction 5.5.4. Exemple d'un couplage d'un bilan de matière et d'énergie 6 Réacteurs en milieu polyphasique 6.1. Les réacteurs gaz-liquide 6.1.1. Transfert sans réaction chimique 6.1.2. Transfert avec réaction chimique 6.2. Phénomènes de transferts dans les réacteurs catalytiques fluide/solide 6.2.1. Quelques rappels sur les catalyseurs hétérogènes 6.2.1.1. Préparation des catalyseurs 6.2.1.2. Caractérisation physico-chimique 6.2.2. Estimation des coefficients de diffusion 6.2.2.1. Diffusion dans un mélange binaire gazeux 6.2.2.2. Diffusion dans un mélange binaire liquide 6.2.2.3. Diffusion de Knudsen 6.2.2.4. Diffusion en régime intermédiaire 6.2.2.5. Effet de la tortuosité 6.2.4. Les transferts à l'extérieur du grain 6.2.4.1. Le transfert de matière 6.2.4.2. Le transfert de chaleur 6.2.5. Les transferts à l'intérieur du grain 6.2.5.1. Transfert de matière 6.2.5.2. Transfert de chaleur 7 Approche expérimentale 8 Exemples industriels 8.1. Catalyse hétérogène et homogène 8.2. Transfert thermique dans un grain 8.3. Régime de fonctionnement d'un lit fixe G/S 8.3.1. Diffusion extraparticulaire 8.3.2. Diffusion interne aux grains 8.3.3. Vérification expérimentale Exercices du chapitre 10 Quelques ouvrages de référence Chapitre 11 Génie chimique robuste et chimie fine 1 Chimie et génie chimique 1.1. Enseignement de la chimie 1.2. Enseignement du génie chimique 1.3. La nécessaire synergie chimie - génie chimique 2 Développement de lots ou de procédé 3 Utilisation du Génie de la Réaction Chimique 4 Généralités sur les mélangeurs 4.1. Les mélangeurs dynamiques 4.1.1. Les différents types d'agitateurs 4.1.2. Critères de choix d'un agitateur 4.1.3. Relation entre le nombre de puissance et le nombre de Reynolds 4.1.4. Débit de pompage 4.1.5. Temps de mélange dans les réacteurs discontinus 4.1.5.1. Prédictions des temps de mélange 4.2. Généralités sur les mélangeurs statiques 4.2.1. Critères de dimensionnement 5 Utilisation des invariants caractéristiques 5.1. Considérations géométriques 5.1.1. Le rapport surface sur volume 5.1.2. Le rapport section sur volume 5.2. Les critères d'extrapolation 5.2.1. Réacteur en régime chimique 5.2.2. Réacteur en régime physique 5.3. Remarques importantes 5.3.1. Intrapolation 5.3.2. Appareils bi-capacités 6 Les mots-clefs pour un procédé fiable, propre et sûr 6.1. Maîtrise 6.2. Simplification 6.3. Réduction 6.4. Substitution 6.5. Atténuation 6.6. Persuasion 7 Spécificités de l'industrie pharmaceutique 8 Applications du réacteur calorimétrique 8.1. Détermination de chaleurs de réaction avec le réacteur calorimétrique 8.1.1. Bilan thermique sur le réacteur calorimétrique 8.2. Un exemple : hydrolyse de l'anhydride 8.2.1. Séquence d'étalonnage 8.2.2. Séquence de mesure 8.3. Conclusion 9 Utilisation d'équipements existants 10 Appareillages discontinus et/ou continus 11 L'analyse préliminaire de sécurité 11.1. Schéma réactionnel et conditions opératoires 11.2. Fiches réactifs, produits 11.3. Matériaux 11.4. Les équipements et leurs éventuelles modifications 11.5. Le schéma-blocs 11.6. Mode opératoire prévisionnel 11.7. Mode opératoire de l'extrapolation 12 Le schéma tuyauteries et instrumentation (TI) 13 Le processus d'industrialisation 14 Conclusion Exercices du chapitre 11 Quelques ouvrages de référence Chapitre 12 La chaîne du solide humide en chimie fine 1 Des mots clefs pour le solide 2 Les techniques métrologiques pour la caractérisation des solides 2.1. La caractérisation du cristal unitaire 2.2. L'observation microscopique 2.3. La caractérisation d'une collection de particules 2.4. La caractérisation d'un lit de particules 2.5. La caractérisation des propriétés d'usage 3 Courbe de solubilité, sursaturation et zone métastable 3.1. La solubilité : mesure de l'équilibre de phases liquide-solide 3.2. La cristallisation: un retour à l'équilibre 3.3. Expressions de la sursaturation 3.4. Modes industriels de génération de la sursaturation 3.5. Le point de cristallisation : une notion radicalement différente 4 Mécanismes et vitesses 4.1. Nucléations : des mécanismes multiples, complexes mais primordiaux 4.1.1. Nucléation primaire : processus multiple, discontinu et violent 4.1.2. La nucléation secondaire : un processus plus sage 4.2. Croissance cristalline : l'enchaînement de deux étapes distincte 4.3. Agglomération et brisure : facultatifs mais pas marginaux 5 Appareillages et techniques 5.1. Le cristallisoir : une cuve agitée, le mieux possible 5.1.1. L'agitation : l'organe le plus important 5.1.2. Le refroidissement par paroi froide 5.1.3. Le refroidissement sous vide 5.2. Le filtre : souvent très simple 5.2.1. Le filtre plan : la solution la plus répandue 5.2.2. L'essoreuse : très performante... pour les produits essorables 5.3. Le séchoir : une autre cuve agitée 5.4. Les appareils « polyvalents » : ils font tout, mais le font-ils bien ? 6 Développement de procédé au laboratoire 6.1. Travaux préliminaires : plus importants qu'on ne le croit 6.2. Étape n° 1 : esquisse du procédé 6.2.1. Le choix du solvant: un choix crucial 6.2.2. Évaluation rapide des solubilités 6.2.3. Choix du type de cristallisation 6.2.4. Évaluation préliminaire du procédé 6.3. Étape n° 2 : définition du procédé 6.3.1. Détermination des conditions opératoires de la cristallisation 6.3.1.1. Mesure « définitive » de la courbe de solubilité 6.3.1.2. Extrapolation de l'agitation 6.3.2. Détermination des conditions opératoires de la filtration et du séchage 6.4. Étape n° 3 : validation du procédé 6.5. Tableaux résumés 7 Mise en oeuvre industrielle 7.1. Les cristaux sont trop petits 7.1.1. Le coefficient de variation est correct (de 20 à 50 %) 7.1.2. Les fines particules sont trop nombreuses 7.2. Le cristallisoir s'encrasse par dépôt de solide sur les parois (blindage) 7.2.1. La cristallisation est menée par refroidissement par paroi froide 7.2.2. La cristallisation est menée par refroidissement par le vide 7.2.3. La cristallisation est un relargage ou une précipitation 7.3. La filtration est trop longue 7.4. L'humidité résiduelle du produit fini est trop forte 7.4.1. L'humidité du gâteau de filtration est trop forte 7.4.2. L'humidité du gâteau de filtration est correcte 7.5. Le séchage est trop long 8 Pour aller plus loin 8.1. Ensemencement 8.2. Recherche d'additifs de cristallisation 8.3. Obtention de cires avec un solvant mixte ou lors d'un relargage 8.4. Résolution d'isomères optiques par cristallisation 8.5. Mûrissement d'Ostwald 8.6. Éléments de sécurité et d'hygiène avec les produits pulvérulents Exercices du chapitre 12 Quelques ouvrages de référence Chapitre 13 Introduction à la séparation liquide-solide 1 Généralités sur la décantation 2 Généralité sur la filtration 2.1. Critères de choix d'un appareillage de séparation solide-liquide 2.2. Les média filtrants 2.3. Les adjuvants de filtration 2.4. Exemples de filtres industriels 2.4.1. Le filtre à plaque 2.4.2. Le filtre presse 2.4.3. Le filtre sous pression à éléments filtrants internes 3 Généralités sur les écoulements en milieu granulaire 3.1. Analyse dimensionnelle de la perméation 3.2. La filtration sur support 3.2.1. Définition de la résistance spécifique du gâteau 3.2.2. Relation entre l'épaisseur du gâteau et le volume de filtrat 3.2.3. Expression du temps de filtration 3.2.3.1. Filtration à débit constant 3.2.3.2. Filtration à pression constante 3.3. Compressibilité des gâteaux Exercices du chapitre 13 Quelques ouvrages de référence Chapitre 14 Transferts couples de matière et de chaleur : le séchage 1 Les relations entre l'air, l'eau et le solide 1.1. Le comportement de la vapeur d'eau dans l'air 1.1.1. Définitions des pressions et température 1.1.2. Humidité relative e 1.1.3. Diagramme de l'air humide 1.2. Le comportement de l'eau dans le produit 1.2.1. Définition 1.2.1.1. Masse volumique du produit 1.2.2. Nature de l'humidité dans le produit 1.2.2.1. Courbe de sorption 1.2.2.2. Forme de l'eau contenue dans un produit humide 2 Les cinétiques de séchage 2.1. Les mécanismes du séchage 2.1.1. Représentation des courbes de séchage 2.1.2. Les transferts externes : phase de séchage à vitesse constante 2.1.3. Les transferts internes : phase de séchage à vitesse décroissante 2.2. Calcul d'un temps de séchage 2.2.1. Exemple 3 Aspects technologiques Exercices du chapitre 14 Quelques ouvrages de référence Chapitre 15 Modélisation et contrôle des systèmes dynamiques 1.1. Introduction 1.2. Définitions 1.2.1. Notion de système dynamique 1.2.2. Définition des schémas fonctionnels 1.2.3. Diversité des systèmes 1.2.4. Utilisation des modèles dynamiques 1.2.5. Forme et contenu des modèles dynamiques 2 Transformée de Laplace et modélisation 2.1. Quelques définitions 2.2. Approximation linéaire des modèles non linéaires 2.3. Définition des variables d'écart 2.4. Notions de fonctions de transfert 2.5. Systèmes du premier ordre 2.5.1. Définition 2.5.2 Réponses caractéristiques des systèmes du premier ordre 2.5.2.1. Réponse impulsionnelle 2.5.2.2. Réponse à un échelon 2.5.2.3. Réponse à une rampe 2.5.3. Exemples de systèmes du premier ordre 2.6. Systèmes du second ordre 2.6.1. Définition 2.6.2. Réponse d'un système d'ordre 2 aux entrées caractéristiques 2.6.2.1. Réponse impulsionnelle 2.6.2.2. Réponse indicielle ou réponse à un échelon 2.6.3. Signification des grandeurs caractéristiques D1, tm et tr 2.7. Généralisation des fonctions de transfert aux systèmes d'ordre n 2.8. Exemple : Modélisation d'une cuve chauffée par injection directe de vapeur 2.8.1. Équations de bilans thermiques du système 2.8.1.1. Bilan sur la masse réactionnelle 2.8.1.2. Bilan sur la masse métallique du réacteur 2.8.1.3. Bilan global 2.8.1.4. Réduction du modèle du second ordre 2.8.1.5. Comparaison des deux modèles 2.8.1.6. Mise en place d'un modèle du mélangeur pour l'illustration d'une commande en boucle fermée (Feedback Control) 2.8.1.7 Écriture du bilan thermique considérant les deux entrées Te et khic 3 Bases de la commande analogique et régulateurs PID 3.1. Introduction à la régulation 3.1.1. Introduction à la notion de boucle fermée 3.1.2. Contrôle des procédés et mise en ceuvre de modèles dynamiques 3.2. Les performances de la commande 3.2.1. Notions sur la stabilité des systèmes 3.2.2. Précision des systèmes asservis 3.2.3. Rapidité des systèmes asservis 3.3. Les Régulateurs PID 3.3.1. Remarques préliminaires 3.3.2. Action proportionnelle 3.3.2.1. Justification et introduction de l'action proportionnelle 3.3.2.2. Les paramètres de réglage de l'action proportionnelle 3.3.2.3. Limites de l'action proportionnelle 3.3.3. Action Intégrale 3.3.3.1. Justification et introduction de l'action intégrale 3.3.3.2. Le paramètre de réglage de l'action intégrale 3.3.3.3. Efficacité de l'action intégrale 3.3.4. Action Dérivée 3.3.4.1. Justification et introduction de l'action dérivée 3.3.4.2. Le paramètre de réglage de l'action dérivée 3.4. Les fonctions de transfert des régulateurs PID 3.5. Exemple traité : régulation PID de température d'une cuve chauffée par injection de vapeur 3.5.1. Modélisation de l'action proportionnelle 3.5.1.1. Calcul de la réponse transitoire en boucle fermée 3.5.1.2. Régime permanent en boucle fermée 3.5.2. Modélisation de l'action intégrale 3.5.2.1. Calcul de la réponse transitoire en boucle fermée 3.5.2.2. Paramètres caractéristiques de la réponse 3.5.3. Modélisation de l'action dérivée 3.6. Réglage des régulateurs PID 3.6.1. Objectifs et méthodes de réglage 3.6.2. Réglage par essais successifs 3.6.3. Méthode de Ziegler et Nichols 3.6.4. Réglage d'un processus du premier ordre avec retard pur 3.6.5. Notion de réglabilité Quelques ouvrages de référence Annexe 1 Opérateurs différentiels usuels 1.1. Gradient d'une fonction 1.2. Gradient d'un produit de fonctions 1.3. Généralisation : gradient d'un champ de vecteurs 1.4. Divergence d'un champ de vecteurs 1.5. Théorème de Gauss ou Ostrogradsky 1.6. Gradient d'un produit (f) 2 Transformée de Laplace, calcul opérationnel 2.1.Transformée de Laplace et propriétés 2.1.1 Définition et principa
Langue(s) :	Français
Identifiant :	978-2-7430-0677-8
Lien vers la notice :	https://infodoc.agroparistech.fr/index.php?lvl=notice_display&id=48487

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