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I.INTENSIFICATION DES PRPCEDES : Dans le contexte actuel de développement durab

I.INTENSIFICATION DES PRPCEDES : Dans le contexte actuel de développement durable, l’intensification des procédés devient plus en plus importante pour satisfaire les normes environnementales et les contraintes économiques. « stratégie pour réduire de façon drastique la taille d’une usine tout en conservant la production d’origine » . Le concept a été élargi par les chercheurs à « tout développement en génie chimique menant à des technologies plus compactes, plus propres et plus efficaces » Ce phénomène d’intensification des procédés est avant tout motivé par des questions économiques (réduction de la consommation de matières premières, meilleurs rendements, productivité accrue, consommation énergétique optimisée, réduction de l’encombrement des installations) mais les avantages ne se limitent pas qu’aux bénéfices financiers. En effet, en réduisant la quantité de matières premières nécessaire, on diminue la quantité de matière stockée et on limite ainsi les risques en cas d’accident En effet, hormis les avantages évidents liés à l’encombrement, la réduction de taille des équipements permet d’accroitre les cinétiques de transferts en augmentant les gradients des extensités (quantité de mouvement, concentration, énergie interne) et les surfaces d’échange. En outre, l’apport d’énergies alternatives permet d’explorer différentes voies d’activation pour stimuler une réaction (activation photo- catalytique par exemple) de même que l’utilisation des forces mécaniques comme la force centrifuge permet d’accélérer certains phénomènes comme la séparation. Tableau : Technologie classées par voie d’intensification Figure : Principales catégories de l’intensification Selon Stankiewicz et Moulijn I.1.Le principe de l’intensification par miniaturisation : Une des caractéristiques premières des procédés réside dans le fait que leur performance globale est le résultat des couplages entre les phénomènes élémentaires qui s’y produisent, qu’ils soient physiques ou chimiques. Selon les couplages mis en œuvre et l’importance relative des différents phénomènes, un processus peut constituer l’étape limitante par rapport aux autres, obligeant par exemple à opérer soit en régime chimique soit en régime diffusionnel, lorsqu’une réaction est couplée à un transfert de matière. Une des bases de l’intensification par miniaturisation consiste, en diminuant la dimension caractéristique du système, à modifier l’influence relative des phénomènes en jouant sur leurs vitesses respectives. En effet, l’étude de leurs temps caractéristique montre qu’ils dépendent différemment de l’échelle du système et qu’il est donc possible en adaptant la dimension caractéristique de modifier leur hiérarchie afin d’orienter la performance globale vers un objectif particulier. I.1.1. Le temps caractéristique : Définit le temps caractéristique d’un phénomène phasique ou chimique comme le temps nécessaire pour un système gouverné par ce phénomène pour évoluer d’un état donné vers son état d’équilibre I.1.2. lien entre temps caractéristique et performances : Dans la pluparts des phénomènes élémentaires l’efficacité recherchée est liée aux temps caractéristique I.1.3. Phénomènes couplés : Les opérations de transformations réalisées font essentiellement appel à des phénomènes couplés, principalement de transfert de matière ou de chaleur et de réaction chimique I.1.4. Intensification par miniaturisation : L’intensification par miniaturisation consiste à réduire la dimension caractéristique des canaux d’écoulement afin de permettre un gain significatif soit sur le rendement, soit sur la compacité d’un appareil. Pour un échange à température constante en écoulement laminaire dans des canaux cylindriques rectilignes, le nombre de Nuselt établi en canal lisse est égal à 3.66 et est indépendants de la dimension caractéristique.la réduction du diamètre des canaux implique alors simultanément une augmentation de la surface spécifique d’échange et coefficient d’échange, ces deux propriétés varie donc comme l’inverse du rayon R. I.2. Avantage de la miniaturisation : La miniaturisation permet la réduction :  de l’espace occupé : les éléments qui prennent moins de place sont plus désirables que les articles qui sont de plus en plus volumineux, car ils sont plus faciles à transporter, faciles à stocker et souvent plus pratiques à utiliser ;  du poids - allègement ;  des prix ;  de la consommation d’énergie ;  de la consommation de matière. Elle permet aussi la production d'appareils multifonctionnels : la miniaturisation des composants électroniques permet aux téléphones d'acquérir des fonctions jusqu'alors réservées aux ordinateurs. I.3. Les limites de la miniaturisation :  La miniaturisation rend beaucoup plus complexe l'opération de séparation des métaux lors du recyclage  Des phénomènes inhabituels peuvent s’ajouter.  Durée de vie limitée. I.4.Mélangeurs, contacteurs et échangeurs miniaturisés : Les mélangeurs et contacteurs miniaturisés ont pour but premier de mettre en contact deux fluides miscibles ou immiscibles afin de les homogénéiser rapidement, de favoriser le transfert de quantité de matière ou une réaction, ou de créer une dispersion à propriétés contrôlées. Ils peuvent être également associés à un système de transfert de chaleur. I.4 . 1. Le mélangeur : L’opération de mélange est une étape décisive dans de nombreux procédés industriels. Un mélangeur industriel dans le milieu industriel est un appareil qui permet de mélanger ou homogénéiser un ou plusieurs composants, dont au moins un composant solide ou liquide. Dans un procédé de mélange, il est essentiel de contrôler les temps de séjour et les distributions de déformation au cours des différentes étapes du procédé. Pour optimiser les paramètres de mélange on peut diviser le canal principal en série de plusieurs micros annaux ensuite les recombiner pour recomposer le canal de sortie principal. I.4 . 2.échangeur miniaturisé : Le micro structuration d’un échangeur thermique permet de réaliser un échange jusqu'à 300 fois plus efficace (surface d’échange par unité de volume plus élevée) et un contrôle plus fin de la température du système par rapport à un échangeur classique I.5.quelques applications industriels :  Production à la demande de produits chimiques de spécialité  Production du nitroglycérine dans les conditions sures  Une capacité de production doublée en économisant de l’énergie  Fabrication de colorant organique uploads/Industriel/ chimie-verte-version-final-2.pdf