Composante
École Nationale Supérieure d'Électrotechnique d'Électronique d'Informatique d'Hydraulique et des Télécommunications
Objectifs
Prendre connaissances des méthodologies de modélisation et de dimensionnement des appareils de génie des procédés à travers l’exemple des réacteurs chimiques. En particulier, prise en compte des phénomènes couplés et mise en équation (bilans de masse et de chaleur).
Description
Contenu :
- Types de technologies de réacteurs selon les domaines industriels et les contraintes d’exploitation : exemples, schémas et photos, principe de fonctionnement.
- Les 2 modèles idéaux de modélisation de réacteurs : notion d’écoulement « idéal », de temps de séjour, de calcul d’avancement et de productivité ; écriture des bilans de masse et de chaleur pour ces 2 modèles simplifiés.
- Prise en compte de la non idéalité de l’écoulement dans un appareil : notion de degré de mélange (« dispersion »), de distribution des temps de séjour (DTS), de nombre adimensionnel spécifique (Péclet) ; modèles d’estimation du taux d’avancement : bacs en série ou « piston-dispersion ».
- Cas des réacteurs polyphasiques : exemple des réacteurs catalytiques à lit fixe, notion de phénomènes couplés (à l’échelle du grain de catalyseur), de résistances aux transfert, de réaction apparente, des nombres adimensionnels liés (module de Thiele, nombres de Biot) ; démarche phénoménologique de dimensionnement multi-échelle.