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1 ANNEE ACADEMIQUE 2020-2021 EXAMEN DE RATTRAPAGE DE L’UE FGI-GPC-422 : OPÉRATI

1 ANNEE ACADEMIQUE 2020-2021 EXAMEN DE RATTRAPAGE DE L’UE FGI-GPC-422 : OPÉRATION UNITAIRE MÉCANIQUE (02h00 min) NB : Aucun document est autorisé pendant l’épreuve. L'usage de l’internet et du téléphone portable est interdit. Tous les résultats doivent être écrits sous forme littérale avant l’application numérique. La présentation sera prise en compte dans la notation (1 pt). Les résultats donnés sans unités seront considérés comme faux. Un industriel aimerait implanter une industrie dans la région du littoral. Au regard de la chimie de son procédé, il constate qu’il faut effectuer les séparations suivantes : solide-liquide, solide- solide. 1. Proposer pour chacune de séparation souhaitée deux opérations unitaires permettant de satisfaire sa demande et donner le critère de séparation mis en œuvre au sein de l’opération unitaire. 2. Dans le dossier technique du procédé, il est mentionné que la réduction granulométrique de la matière première joue un rôle important dans le traitement chimique. a) Expliquer cette phrase. b) Est-ce que cette réduction granulométrique est toujours bénéfique pour un traitement chimique ? Illustrer vos propos par un exemple. c) Le chef de production de l’industriel conseille d’opter pour le broyage afin de réaliser cette réduction granulométrique. Êtes-vous d’accord ? justifier votre réponse. d) Comment peut-on juger l’aptitude de la matière première à cette réduction granulométrique ? e) L’évaluation des besoins énergétiques du procédé montre que l’étape de réduction granulométrique est à très faible efficacité. Justifier ce résultat. Tout en donnant leur avantage, donner deux méthodes pour évaluer les besoins énergétiques. f) Pour réaliser cette réduction granulométrique, il est indiqué dans le dossier technique qu’un concasseur doit être alimenté avec des particules de 2 cm de diamètre moyen équivalent et le produit obtenu est constitué de particules de 0,5 cm de diamètre moyen équivalent. L'équipement fonctionne à une capacité de 1,2 × 104 kg / h REPUBLIQUE DU CAMEROUN REPUBLIC OF CAMEROON Paix – Travail – Patrie Peace – Work – Fatherland ------------- ------------- UNIVERSITE DE DOUALA THE UNIVERSITY OF DOUALA ----------- ----------- ECOLE NATIONALE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DE DOUALA NATIONAL HIGHER POLYTECHNIC SCHOOL OF DOUALA ----------- ----------- B.P. 2701 Douala Tél. (237) 697 542 240 P.O.Box:2701 Douala Phone :(237) 697 542 240 Site web : www.enspd-udo.cm Email: contact@enspd-udo.cm 2 consommant une puissance de 10 ch. Si les exigences réelles du procédé exigent une taille plus fine du produit (0,4 cm de diamètre moyen équivalent) réduisant la capacité à 1,0 × 104 kg / h, déterminer la consommation électrique théorique dans les nouvelles conditions. g) Le broyeur sélectionné pour réaliser l’opération de broyage est un broyeur à boulets. Calculer la vitesse critique en tr / minute d'un broyeur à boulets d'un diamètre interne de 1200 mm chargé de billes de 70 mm de diamètre. h) Si on opte pour un broyeur à cylindre pour obtenir 4900 kg / h de matières premières broyées avec une densité apparente de 960 kg / m3. Les cylindres tournent tous les deux à 1,5 m/s et mesurent 1,22 m de long avec 7,6 cm de diamètre. Des mesures empiriques ont déterminé que l'usine fonctionnera à 30% d'efficacité. Calculer la réduction de taille obtenue au cours de l'opération si le coefficient de frottement est de 0,52. i) La poudre obtenue à l’issue du broyage est un matériau de masse volumique 2500 kg/m3 sous forme de fibres cylindriques de trois types : Des fibres de diamètre 10μm x longueur 100 μm, des fibres de diamètre 20 μm et de longueur 200 μm et des fibres de diamètre 30 μm * longueur 300 μm. 200g de chacun des trois types de fibres sont mélangés et ce mélange est versé en pluie dans un cylindre de 10 cm de diamètre. Initialement la hauteur du lit formé par le mélange dans le cylindre est de 15 cm, mais après tassement par vibration elle est réduite à 10cm. Déterminer : ▪ le diamètre de sphère équivalent en volume ; ▪ le diamètre moyen en volume des fibres dans le mélange ; ▪ la masse volumique apparente non-tassée ; ▪ la masse volumique apparente tassée ; ▪ le rapport Hausner ; ▪ l’indice de Carr. j) A l’issue de la réduction granulométrique, il est indiqué dans le dossier technique une fluidisation des particules broyés selon l’usage souhaite, par exemple : ▪ fluidiser une population de grains de mêmes taille et masse volumique. ▪ réaliser une fluidisation homogène d’une population de grains de mêmes taille et masse volumique. ▪ fluidiser 2 populations de grains (légers et lourds). ▪ réaliser un tri de 2 populations de grains (légers et lourds). Quelle est la plage de vitesse de fonctionnement pour les différents cas envisagés ? k) Comment pouvez-vous évaluer l’aptitude d’une poudre pour une fluidisation ? l) Hormis une opération de classification mentionnée ci-dessus, quelles sont les autres utilités d’un processus de fluidisation ? Bonne chance !!!!!!!! uploads/Industriel/ 2019-2020-2020-2021rattrapage-de-operation-unitaire-mecanique.pdf