Introduction
PREMIERE PARTIE. PROCEDES D'ELABORATION ET DE TRAITEMENT DU SOLIDE
Chapitre 1. Elaboration de suspensions microniques par broyage en voie humide
1.1. Applications industrielles - broyage ultrafin
1.1.1. Les besoins de l'industrie dans le domaine du broyage ultrafin
1.1.2. Etude de cas : broyage de carbonate de calcium
1.2. Technologies pour l'élaboration de suspensions ultra fines par traitement mécanique
1.2.1. Ev[...]
Introduction
PREMIERE PARTIE. PROCEDES D'ELABORATION ET DE TRAITEMENT DU SOLIDE
Chapitre 1. Elaboration de suspensions microniques par broyage en voie humide
1.1. Applications industrielles - broyage ultrafin
1.1.1. Les besoins de l'industrie dans le domaine du broyage ultrafin
1.1.2. Etude de cas : broyage de carbonate de calcium
1.2. Technologies pour l'élaboration de suspensions ultra fines par traitement mécanique
1.2.1. Evolution de la technologie : des broyeurs à boulets aux broyeurs à billes
1.2.2. Technologie des broyeurs à billes agités fermés
1.3. Opération de broyage ultrafin appliquée aux broyeurs à billes agités
1.3.1. Approche énergétique de l'opération de broyage
1.3.2. Influence des paramètres opératoires sur l'efficacité de l'opération
1.4. Relations Procédé de broyage - Paramètres physico-chimiques du produit
1.4.1. Evolution des propriétés du matériau au cours du procédé de fragmentation
1.4.2. Fragmentation - Agglomération et propriétés physico-chimiques des suspensions
1.4.3. Additifs de broyage
1.5. Modélisation des procédés de broyage fin
1.5.1. Modélisation du procédé de broyage batch
1.5.2. Modélisation du procédé de broyage continu
1.6. Vers l'élaboration de particules nanométriques par broyage en voie humide
Chapitre 2. Elaboration de microsphères par polymérisation en suspension
2.1. Objectifs. Domaines d'applications
2.2. Polymérisation en suspension
2.2.1. Distribution de taille des particules. Bilan de population
2.2.2. Importance de l'agitation
2.2.3. Influence des phénomènes de surface et de la viscosité
2.2.4. Effet de la polymérisation
2.2.5. Procédés
2.3. Conclusion
Chapitre 3. Les procédés de CVD pour la microélectronique : du réacteur aux cristalIites
3.1. Introduction générale
3.2. Les principaux procédés utilisés en microélectronique
3.3. La technologie LPCVD
3.4. Modélisation cinétique des réacteurs
3.4.1. Etat de l'art
3.4.2. Méthodologie de travail
3.4.3. Un exemple d'illustration : le dépôt LPCVD de SIPOS
3.5. Etude expérimentale et modélisation des caractéristiques microstructurales des couches
3.5.1. Objectifs visés
3.5.2. Un exemple d'illustration : le dépôt de silicium pur à partir de silane
3.6. Conclusion et perspectives
DEUXIEME PARTIE. APPLICATIONS A L'AGROALIMENTAIRE ET AUX BIOTECHNOLOGIES
Chapitre 4. Fractionnement d'un mélange et extraction : comment optimiser la sélectivité des procédés de séparation par membranes
4.1. Valorisation de protéines de lactosérum par membranes
4.1.1. Protéines de lactosérum
4.1.2. Production de concentrats de lactosérums
4.1.3. Production de lactosérums déminéralisés
4.1.4. Production de concentrés protéiques
4.1.5. Production de fractions protéiques : fractionnement par cascade de séparateurs membranaires
4.1.6. Pour conclure
4.2. Mécanismes de transport
4.2.1. Le taux de rétention
4.2.2. L'effet de la polarisation de concentration
4.2.3. Le transport dans la membrane : équilibre, diffusion et convection
4.2.4. Pression osmotique et flux de perméat
4.2.5. Une simple loi de tamisage
4.2.6. La distribution de taille des pores
4.3. Méthodes de caractérisation des membranes poreuses
4.3.1. Les caractéristiques structurales des membranes poreuses
4.3.2. La charge de surface
4.4. Conclusion
Chapitre 5. Comment opérer une séparation à l'aide d'un procédé à membranes en maîtrisant le colmatage ?
5.1. Introduction
5.1.1. Potabilisation de l'eau
5.1.2. Traitement des eaux usées
5.1.3. Fractionnement de produits biologiques
5.1.4. Déshydratation des boues
5.1.5. Recyclage des bains de peinture cataphorétiques
5.1.6. Clarification de moûts de fermentation
5.2. Comprendre le fonctionnement du procédé
5.2.1. Principe et paramètres clefs de l'ultrafiltration
5.2.2. La principale limitation : le colmatage
5.2.3. Simulation du procédé
5.3. Maîtriser le colmatage
5.3 .1. Les solutions technologiques au colmatage
5.3.2. Choix des membranes pour maîtriser le colmatage
5.3.3. Choix des conditions opératoires pour maîtriser le colmatage
5.4. Conclusion
Chapitre 6. Procédés de production d'acides organiques : stratégie de choix et apport des opérations électromembranaires
6.1. Introduction
6.2. Physico-chimie des acides organiques
6.3. Procédés de production d'acides organiques : approche systémique
6.3.1. Les différents pôles d'opérations unitaires
6.3.2. Les opérations unitaires
6.4. Stratégie de choix d'un procédé
6.4.1. Différentes voies d'élaboration d'acides organiques
6.4.2. Influence des contraintes- critères de choix
6.5. Développement d'un procédé basé sur des opérations électromembranaires
6.5.1. Schéma de procédé
6.5.2. Electrodialyse conventionnelle
6.5.3. Electrodialyse à membranes bipolaires
6.5.4. Exemple de procédé industriel
Chapitre 7. Quand le génie des procédés s'intéresse à l'oenologie
7.1. La vinification : un procédé industriel
7.2. Des capteurs spécifiques pour la mesure des variables et paramètres de vinification
7.2.1. Le capteur à éthanol
7.2.2. Le capteur automatique de densité (système Microbar)
7.2.3. Les bio capteurs spécifiques
7.3. Modélisation de la fermentation alcoolique
7.4. Analyse du comportement des populations : interactions et modélisation
7.4.1. Interactions microbiennes lors de la vinification
7.4.2. Techniques d'évaluation des interactions
7.4.3. Modélisation de l'effet killer
7.4.4. Un nouvel outil d'étude des interactions microbiennes en milieu liquide ; le bioréacteur à membrane
7.5. L'immobilisation des micro-organismes : une nouvelle approche pour la maîtrise des populations microbiennes impliquées en vinification
7.5.1. L'immobilisation des micro-organismes
7.5.2. L'inclusion de micro-organismes dans des gels d'alginate
7.5.3.Applications déjà réalisées
7.6. Evaluation et maîtrise de la stabilité physico-chimique des vins
7.6.1. Evaluation de la stabilité physico-chimique des vins : le logiciel MEXTAR@
7.6.2. Nouveau procédé de stabilisation tartrique des vins : le piège froid
TROISIEME PARTIE. LES DEMARCHES DU GP : CONCEVOIR L'OPERATION UNITAIRE
Chapitre 8. La cuve agitée : comment assurer le mélange ou diagnostiquer la qualité d'une dispersion de gaz ?
8.1. Extrapolation d'une cuve agitée pour assurer un mélange monophasique en régime turbulent
8.1.1. Présentation du cas et des différentes questions posées par l'extrapolation
8.1.2. La clé du mélange : les écoulements
8.1.3. Analyse énergétique
8.1.4 La démarche d'extrapolation
8.2. Diagnostic du fonctionnement d'une cuve industrielle de dispersion de gaz
8.2.1. Position du problème
8.2.2. Présentation de la géométrie de l'installation
8.2.3. Bilan sur l'installation : que sait-on ? Que ne sait-on pas ?
8.2.4. Quel régime de fonctionnement pour quelle efficacité ?
8.2.5. Evaluation du mode de fonctionnement de l'installation industrielle
8.3. Conclusion
Chapitre 9. Conception d'un réacteur d'hydrogénation sélective triphasique
9.1. Introduction et position du problème
9.2. Schéma réactionnel
9.3. Sélection des conditions de mise en oeuvre des hydrogénations consécutives
9.3.1. Nature du catalyseur
9.3.2. Type de réacteur
9.3.3. Pilote expérimental (à co-courant ascendant de gaz et de liquide)
9.3.4. Conditions opératoires de fonctionnement
9.4. Influence des paramètres opératoires
9.4.1. Influence sur la conversion globale
9.4.2. Influence sur la sélectivité
9.5. Modélisation de la cinétique de réaction et du réacteur à lit fixe
9.5.1. Etude cinétique des hydrogénations consécutives du cyclododécatriène sur Pd/ AL2O3
9.5.2. Modélisation du réacteur à lit fixe à co-courant ascendant de gaz et de liquide
9.6. Validation des modèles et mise en oeuvre optimale
9.6.1. Comparaison modèle - expérience
9.6.2. Fractionnement de la réaction
9.6.3. Dilution du réactif gazeux avec de l'azote
9.6.4. Mise en oeuvre optimale
9.6.5. Extrapolation au réacteur industriel
9.7. Conclusion
Chapitre 10. Distillation hétéroazéotropique continue
10.1. Introduction
10.1.1. Vue générale - problématique de l'étude de cas
10.1.2. Contexte, utilisations et complexité de la distillation azéotropique continue
10.2. Présentation de l'étude de cas industrielle
10.2.1. Analyse du procédé
10.2.2. L'unité de production industrielle
10.2.3. L'installation pilote pour l'acquisition de données
10.3. Analyse de fonctionnement des installations
10.3.1. Réconciliation des données expérimentales
10.3.2. Simulation de l'installation de distillation hétéroazéotropique continue
10.3.3. Etude de la multiplicité d'états stationnaires
10.3.4. Analyse du fonctionnement de l'unité de production industrielle
10.4. Conclusion
Chapitre 11. Méthodologie pour la détermination rapide de conditions opératoires optimales : application au réacteur discontinu
11.1. Introduction
11.2. Modélisation des réacteurs discontinus
11.2.1. Bilan matière
11.2.2. Bilan thermique
11.3. Modélisation stoechio-cinétique d'une réaction chimique
11.3.1. Données disponibles
11.3.2. Matrice stoechiométrique
11.3.3. Méthodologies pour l'identification
11.3.4. Identification des paramètres cinétiques
11.3.5. Stratégie expérimentale
11.3.6. Applplication à la dégradation alcaline du fructose
11.4. Optimisation
11.4.1. Stratégie de résolution du problème
11.4.2. Elaboration d'un critère
11.4.3. Contraintes
11.4.4. Application à la dégradation alcaline du fructose
11.5. Conclusion
QUATRIEME PARTIE. LES DEMARCHES DU GP : DE L'OPERATION UNITAIRE A L'ATELIER
Chapitre 12. Ventilation industrielle : démarches anciennes et plus récentes en génie des procédés 12.1. Introduction
12.2. Ventilation et industrie nucléaire
12.2.1. La ventilation industrielle
12.2.2. Les spécificités de la ventilation dans l'industrie nucléaire
12.4. Démarches "classiques" d'étude des écoulements dans les espaces ventilés
12.4.1. Nature des aérocontaminants traités
12.4.2. Position du problème
12.4.3. Approches de résolution
12.5. DTS expérimentale du local MELANIE
12.6. Identification structurelle et paramétrique des courbes de DTS
12.7. Procédures d'identification structurelle et paramétrique
12.7.1. Apport de l'optimisation combinatoire à l'identification
12.7.2. La méthode du recuit simulé
12.7.3. Identification paramétrique d'un modèle à structure fixée
12.8. Résultats de l'identification du local MELANIE
12.8.1. Identification structurelle par recuit simulé
12.8.2. Caractère prédictif des modèles de DTS
12.8.3. Modélisation 3D complémentaire du local MELANIE
12.8.4. Configurations à débit de soufflage variable
12.9. Conclusion
Chapitre 13. Modélisation et optimisation du fonctionnement d'ateliers discontinus : application à l'ordonnancement d'ateliers de fabrication de composants électroniques
13.1 Position du problème
13.2. Présentation d'un atelier de fabrication de composants électroniques et illustration sur un exemple didactique
13.3. Approches classiques en ordonnancement d'ateliers
13.4. Développement d'un modèle de simulation par événements discrets
13.4.1. Principes des base
13.4.2. Règles de priorité
13.5. Utilisations du simulateur
13.5.1. Modélisation de la structure de l'atelier
13.5.2. Données du problème
13.5.3. Résultats fournis par le simulateur
13.6 Couplage Simulation-Optimisation pour l'ordonnancement d'ateliers
13.6.1. Aspect combinatoire du problème
13.6.2. Principes de base des Algorithmes Génétiques
13.6.3. Exemples d'applications
13.7. Conclusion
Glossaire
Index
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