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Catalyse et procédés catalytiques Ti452 - Opérations unitaires. Génie de la réa

Catalyse et procédés catalytiques Ti452 - Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique Réf. Internet : 42325 | 3e édition PROCÉDÉS CHIMIE - BIO - AGRO Actualisation permanente sur www.techniques-ingenieur.fr Techniques de l’Ingénieur La plus importante ressource documentaire scientifique et technique en français Une information fiable, claire et actualisée Validés par un comité scientifique et mis à jour en permanence sur Internet, les articles Techniques de l’Ingénieur s’adressent à tous les ingénieurs et scientifiques, en poste ou en formation. Outil d’accompagnement de la formation et de la carrière des ingénieurs, les ressources documentaires Techniques de l’Ingénieur constituent le socle commun de connaissances des acteurs de la recherche et de l’industrie. 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Génie de la réaction chimique (Réf. Internet ti452) composé de : • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  IV Industrialisation des procédés et usine du futur Réf. Internet : 42602 Thermodynamique et cinétique chimique Réf. Internet : 42323 Transfert de matière en génie des procédés Réf. Internet : 42326 Opérations unitaires : agitation et mélange Réf. Internet : 42486 Catalyse et procédés catalytiques Réf. Internet : 42325 Électrochimie Réf. Internet : 42322 Réacteurs chimiques Réf. Internet : 42330 Chimie en flux continu Réf. Internet : 42682 Opérations unitaires : séparation Gaz-Liquide Réf. Internet : 42324 Opérations unitaires : extractions fluide/fluide et fluide/ solide Réf. Internet : 42332 Opérations unitaires : techniques séparatives sur membranes Réf. Internet : 42331 Opérations unitaires : séparation de phases, décantation et filtration Réf. Internet : 42484 Opérations unitaires : évaporation et séchage Réf. Internet : 42316 Opérations unitaires : tri et traitement des liquides et des solides Réf. Internet : 42446 Opérations unitaires : traitement des gaz Réf. Internet : 42485 Modélisation en génie des procédés Réf. Internet : 42328 Innovations en génie des procédés Réf. Internet : 42487 Jean-Claude CHARPENTIER Professeur et docteur-ingénieur au laboratoire Réactions et Génie des procédés à l'ENSIC-Nancy (École Nationale Supérieure des Industries Chimiques) Jean-Pierre DAL PONT Président de la SFGP (Société française de génie des procédés), Secrétaire général de l'EFCE (Fédération européenne du génie chimique), Président de la SECF (Société des experts chimistes de France) Jean-François JOLY Chef du Département réactions et modélisation des réacteurs à l'IFP Julien LEGROS Directeur du Groupement de recherche sur la Synthèse en flux continu (GdR CNRS 2053 Synth_Flux) Olivier POTIER Responsable du Groupe Thématique de la Société Française de Génie des Procédés (SFGP), Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (CNRS UMR 7274, Université de Lorraine, Nancy), École Nationale Supérieure en Génie des Systèmes et de l'Innovation (ENSGSI - Université de Lorraine) Marie-Odile SIMONNOT Professeur en Génie des procédés à l'Université de Lorraine (Nancy) • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  Cet ouvrage fait partie de Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique (Réf. Internet ti452) dont les experts scientifiques sont : V Les auteurs ayant contribué à cet ouvrage sont : Elisabeth BORDES-RICHARD Pour l’article : J1215 Guillaume CLET Pour l’article : J1275 Didier COMBES Pour l’article : BIO590 Dominique COMMEREUC Pour les articles : J1220 – J1221 Daniel DUPREZ Pour l’article : J1216 Matteo GUIDOTTI Pour l’article : J1218 Chantal GUILLARD Pour l’article : J1270 Michel GUISNET Pour les articles : J1200 – J1210 – J1217 – J1218 – J1250 – J1265 Benoît KARTHEUSER Pour l’article : J1270 Sylvie LACOMBE Pour l’article : J1270 Armand LATTES Pour l’article : J1230 Charlotte LORTON Pour l’article : IN405 Pierre MONSAN Pour l’article : BIO590 Laetitia OLIVIERO Pour l’article : J1275 Ludovic PINARD Pour les articles : J1218 – J1250 – J1265 – J1275 Isabelle RICO-LATTES Pour l’article : J1230 Thierry SENNINGER Pour l’article : J1260 Denis UZIO Pour l’article : J1255 Jacques VÉDRINE Pour l’article : J1215 Arnaud VOITURIEZ Pour l’article : IN405 • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  VI Catalyse et procédés catalytiques (Réf. Internet 42325) SOMMAIRE • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  VII Réf. Internet page Introduction à la catalyse. Mécanismes et applications industrielles J1200 9 Catalyse acido-basique J1210 11 Catalyse sélective redox J1215 15 Procédés d'oxydation totale. Dépollution automobile et traitements de l'air et de l'eau J1216 19 Catalyse bifonctionnelle redox-acide. Applications en raffinage du pétrole et pétrochimie J1217 25 Catalyse bifonctionnelle. Application en valorisation des alcanes légers et en chimie fine J1218 31 Catalyse de coordination. Partie 1 J1220 37 Catalyse de coordination. Partie 2 J1221 41 Catalyse aux interfaces liquide-liquide J1230 45 Catalyse hétérogène. Mode d'action des catalyseurs J1250 51 Catalyse hétérogène dans les procédés industriels J1255 55 Catalyse de polymérisation J1260 59 Catalyse hétérogène : désactivation et régénération des catalyseurs J1265 65 Caractérisation des catalyseurs hétérogènes par réactions modèles J1275 71 La photocatalyse : dépollution de l'eau ou de l'air et matériaux autonettoyants J1270 77 Biocatalyse ou catalyse enzymatique BIO590 81 Catalyse redox par les phosphines IN405 85 • Saisissez la référence Internet pour accéder directement aux contenus en ligne • Retrouvez la liste complète des ressources documentaires Sur www.techniques-ingenieur.fr  Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. J 1 200 – 1 Introduction à la catalyse Mécanismes et applications industrielles par Michel GUISNET Professeur des universités Catalyse en Chimie Organique, Poitiers Centre for Biological and Chemical Engineering, Lisbonne ue serait notre monde sans la catalyse ? Que cette question soit examinée sous l’angle de la vie ou sous celui de notre société moderne, les réponses sont identiques. Sans le pouvoir fascinant qu’ont les catalyseurs d’accélérer fortement la vitesse des réactions sans être consommés et par conséquent de rendre suffisamment rapides les réactions biochimiques aux basses températures des organismes vivants, la vie serait impossible. Il en serait de même pour notre société moderne si l’homme n’était pas parvenu à domestiquer ce pouvoir, le mettant au service de l’industrie chimique, lui per- mettant de fabriquer de très nombreux produits en quantité importante et à coût modéré. D’abord limitée à la production de composés inorganiques de base (acide sulfurique, ammoniac, acide nitrique, etc.), la catalyse a progressi- vement étendu le champ de l’industrie chimique, jouant un rôle essentiel dans des domaines aussi divers que le raffinage du pétrole, la pétrochimie, la chimie de spécialités, la chimie fine, la polymérisation, la dépollution, etc. De quoi s’interroger à juste titre sur la pertinence du choix fait en 1835 par Berzelius du terme catalyse (tiré du mot grec καταλúειν à connotation négative), pourtant adopté par tous les chimistes et même intégré dans le langage commun. Comme le montre le bref historique de la catalyse, les premières grandes applications, c’est-à-dire la production par catalyse hétérogène de composés inorganiques de base, ont précédé le décryptage du mécanisme des réactions catalytiques, les solides catalyseurs étant choisis et optimisés de façon tota- lement empirique. Le temps mis pour établir le mécanisme général de la catalyse (près d’un siècle) peut nous sembler long mais il faut concevoir qu’à l’époque, cette tâche présentait des difficultés conceptuelles réelles et que, de plus, les chercheurs devaient surmonter de nombreux obstacles pratiques : dif- ficulté d’accès (aux) et de purification (des) réactifs, solides catalyseurs de faible surface donc d’activité limitée, appareillages sommaires, etc. Par ailleurs, les scientifiques découvrant une nouvelle réaction catalytique essayaient tou- 1. Histoire de la catalyse ............................................................... J 1 200 - 2 1.1 Premiers pas de la catalyse industrielle..................................................... — 2 1.2 Principales étapes du décryptage du mécanisme de la catalyse............. — 3 2. Caractéristiques générales de la catalyse et des catalyseurs..... — 4 2.1 Mécanisme des réactions catalytiques ...................................................... — 4 2.2 Sélection des catalyseurs............................................................................ — 6 3. La catalyse, aujourd’hui et demain ..................................................... — 7 3.1 Situation actuelle de la catalyse ................................................................. — 7 3.2 Quel avenir pour la catalyse ....................................................................... — 7 Pour en savoir plus ........................................................................................... Doc. J 1 200 Q 9 Référence Internet J1200 Parution : décembre 2012 Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie uploads/s1/ extrait-42325210.pdf