Les industries de procédés : le site des ressources pédagogiques de l'équipe génie des procédés du Cnam

Le Génie de la Réaction Chimique (GRC) est une branche du génie des procédés qui traite des méthodes de mise en œuvre rationnelle des transformations de la matière et des appareils dans lesquels sont conduites les réactions : les réacteurs. » Le plan de ce cours est le suivant : Un chapitre préliminaire fournit quelques rappels utiles de mathématiques et méthodes numériques.

1. Le premier chapitre fait le point sur les notions de base du Génie de la Réaction Chimique, avec la classification des réactions et des réacteurs, quelques éléments de technologie, les définitions des grandeurs caractérisant une réaction chimique (coefficients stœchiométriques, taux de conversion et avancement) et le rappel des éléments de base de thermodynamique et de cinétique chimique (vitesse de réaction, lois usuelles, liens avec la thermodynamique).

2. Le deuxième chapitre est consacré aux réacteurs idéaux isothermes. Les bilans de matière seront explicités dans plusieurs cas classiques : réacteur agité discontinu, réacteurs continus parfaitement agité ou à écoulement piston ; avant de détailler le comportement de ces réacteurs idéaux lorsqu'ils sont le siège d'une seule ou de plusieurs réactions, et d'aborder le problème de l'optimisation de la conversion ou du rendement.

3. Le troisième chapitre traite de l'étude de l'écoulement dans les réacteurs réels grâce aux mesures de Distribution des Temps de Séjour (DTS) : après la description de la méthode et de la fonction de distribution associée, le diagnostic des écoulements et leur modélisation seront étudiés.

4. Le quatrième et dernier chapitre s'intéresse aux effets thermiques dans les réacteurs : l'écriture des bilans d'énergie sera détaillée, puis la Progression Optimale de Température (POT) et le problème de l'emballement thermique seront abordés.

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Ce module d'autoformation a été réalisé en 2020-2021 dans le cadre du projet Unit numéro 2019-11, avec le soutien financier de la fondation Unit (projet porté par Éric SCHAER, Ensic, Université de Lorraine).

AgroParisTech - le Cnam

• Marie DEBACQ

le Cnam

• Nicole CORSYN, Clément HAUSTANT, Jean-Louis HAVET & Stéphane VITU

• remerciements : Lilian BEZARD (serveur Scenari) ; Christophe LE NOUAIL & Guillaume VATAN (tournages)

Ensiacet

• Patrick COGNET

• remerciements : Naila EVEN (tournages)

Ensic

• Lætitia CESARI & Éric SCHAER

• prestataire : Loïc ALEJANDRO (Odigi)

IMT Mines Albi

• Fabien BAILLON & Alain CHAMAYOU