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D O M A I N E S C I E N C E S E T T E C H N O L O G I E Module Les métiers en Sciences et Technologie 1 Chapitre 3 : Introduction au Génie Des Procédés Le génie chimique est une science relativement récente. Chimie --------Chimie industrielle-------------Génie chimique (génie des procédé). Introduction Historique : • Approche basé sur la « chimie industrielle » : principalement d’origine européenne : Le premier ouvrage didactique, The Handbook of Chemical Engineering (Manuel de génie chimique), a été écrit en 1901 par George Edward Davis, professeur à la Manchester Technical School (fondateur et le rédacteur chemecaltrade journal, qui a été aussi le secrétaire général de "Society of Chemical Industry"). Il utilise une approche « chimie industrielle », dans laquelle ingénieurs chimistes et ingénieurs mécaniciens forment équipe pour fabriquer des produits à grande échelle. Introduction au génie des procédés : La science du génie des procédés s'intéresse à la conception, au dimensionnement, à l'optimisation et à la mise en oeuvre des installations industrielles de transformations physiques, chimiques et/ou biochimiques de la matière en produits fonctionnels. Le rôle d’un spécialiste en génie des procédés : Le spécialiste en génie des procédés ou en génie chimique conçoit et adapte des installations sur la base de procédés de fabrication le plus souvent décrits par les équipes de procédés produits. Il est associé à la mise en place des installations et à leur validation. Il doit prendre en compte, entre autres, l’ensemble des aspects fiabilité, sécurité et ergonomie des systèmes. Domaines d'application : Les méthodes du génie des procédés s’appliquent à toutes les industries transformant la matière. Le génie chimique ou génie des procédés s'intègre dans les secteurs d’activité de la chimie (laboratoire de contrôle qualité), de la parachimie (cosmétiques, peintures, adhésifs, matériaux, agrochimie, verres, plasturgie, élastomères…) et d’autres secteurs (pharmacie, agroalimentaire et bio-industries , énergie, automobile, aéronautique, nucléaire, pétrolière et pétrochimique, caoutchouc, environnement : traitement des sols contaminés, traitement des eaux usées, traitement des émissions atmosphériques, contrôle de la pollution à la source), métallurgique, des polymères, etc. ; Deux parties principales : –les réacteurs chimiques, qui permettent à une réaction chimique de s’accomplir ; –les opérations unitaires, grâce auxquelles on prépare les réactifs et on effectue les séparations des constituants d’un mélange qui permettent ainsi le bon fonctionnement du réacteur chimique. 1) Le réacteur chimique est le « coeur du procédé ». Son fonctionnement (conversion, distribution des produits) conditionne en grande partie la nature des installations de préparation de la charge et de séparation des produits. 2) Les opérations unitaires concernent le traitement de la matière première et la séparation des produits issus de la réaction, celle-ci n’étant en général ni totale ni sélective, ce qui implique un recyclage des matières premières ainsi que des rejets de matière. Quant aux procédés dits « physiques », ils ne comportent que les opérations de séparation et/ou de mélange. Opérations Unitaires Mécaniques : • Hydraulique : débitmètre, pertes de charge, pompes • Filtrations : filtre à sable (étude hydrodynamique, opération avec contrôle de turbidité) et filtre-presse (fonctionnement à pression ou débit constant) • Agitation : effets de mobiles et chicanes, et des paramètres opératoires Opérations Unitaires de Transfert : • Échangeurs thermiques : effets du type d'échangeur, du mode de circulation et des paramètres opératoires • Extraction liquide/liquide : courbe binodale, courbe d'équilibre,fonctionnement d'une colonne garnie • Extraction solide/liquide : mise en oeuvre d'une opération Séchage : mise en oeuvre d'une opération, vitesse de séchage, diagramme de l'air humide RAPPEL : La chimie minérale : Elle utilise essentiellement les matières premières comme l’eau, l’air, le gaz, et des minéraux tels que le sel, le soufre, le calcaire, le sable et les phosphates. Elle regroupe quatre activités bien distinctes tant dans leur mise en oeuvre que dans leurs applications : la fabrication de gaz industriels, de colorants et de pigments, ainsi que d’autres produits chimiques inorganiques de base comme le chlore, la soude et les engrais. 1. La chimie organique Elle se définit comme la chimie des composés du carbone. Liée au pétrole, elle regroupe trois activités : la fabrication de produits pétrochimiques (éthylène,propylène, butadiène, benzène, éthanol, acétone, etc.), les matières plastiques (PVC, etc.) et la fabrication du caoutchouc synthétique . Ces produits sont utilisés en tant que matières premières par de nombreuses industries situées en aval : l’aéronautique, l’emballage, la construction et l’automobile, notamment. 2. Les spécialités chimiques Elles reposent sur la maîtrise de la formulation et du dosage des matières premières. Les produits ainsi élaborés sont fonctionnels avec des propriétés bien définies pour un usage spécifique. Dans ce secteur d'activité, sont élaborés : des savons et détergents, des produits de beauté, des peintures, des laques, des vernis et des encres ; des produits d'entretien ; des colles et des adhésifs ; des produits de protection des plantes ; des surfaces sensibles pour la photographie ; des explosifs, etc. Ces produits sont largement diffusés dans tous les secteurs industriels et auprès du grand public. Les savons, parfums et produits d’entretien Ce secteur s’appuie sur la formulation (mélange) et le conditionnement des produits issus de la chimie de base (chimie minérale et organique) et des spécialités. Il regroupe la fabrication de savons, produits détergents, parfums et produits pour la toilette. Les produits de ce secteur sont, en général, vendus directement au grand public. - La fabrication des produits pharmaceutiques de base Ce secteur fournit les principes actifs utilisés et transformés par l’industrie pharmaceutique. Il s'agit de produits complexes fabriqués en petites quantités à partir de « grands intermédiaires » de la chimie de base (chimie minérale et organique). Cette industrie se positionne en amont du médicament. uploads/Industriel/ chintroduction-au-genie-des-procedes.pdf
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- Publié le Jui 29, 2022
- Catégorie Industry / Industr...
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