| Année (Module) : | 3A (B) |
| Professeurs : | Walter FURST, Patrice PARICAUD, RAFFAELE GIOVINAZZI |
L'objectif de ce cours est de décrire les différents éléments devant être intégrés dans les logiciels de simulation utilisés dans l'industrie et, par-là même, de donner aux étudiants une vision globale et synthétique des procédés.
Toute simulation de procédés doit d'abord intégrer des modèles d'opérations unitaires. L'étude des réacteurs faisant l'objet d'une autre unité de cours ne sera pas abordée et on s'intéressera essentiellement aux opérations unitaires de séparation, qui tiennent une place trés importante dans la plupart des procédés.
Il est hors de question, dans le cadre de ce cours, de passer en revue les innombrables opérations unitaires utilisées ; aussi on a préféré se focaliser sur l'étude d'un type d'opération unitaire, à savoir la distillation qui fait intervenir à la fois des bilans de matière, des modèles thermodynamiques, un aspect de cinétique de transfert de masse et de chaleur et des aspects hydrodynamiques complexes.
Après avoir montré comment intégrer tous ces aspects, on confrontera, au cours d'une séance de travaux pratiques, les notions théoriques avec les performances d'une colonne réelle de 26 plateaux.
L'intérêt des logiciels de simulations est d'aller bien au-delà d'une succession de modèles d'opérations unitaires aussi on abordera également les aspects extrêmement importants que sont l'évaluation économique et l'optimisation énergétique des procédés via, notamment, l'utilisation de la pinch technology. Une séance sera également consacrée aux aspects numériques de la simulation de procédés.
Les dernières séances du cours seront consacrées à un projet utilisant le logiciel Aspen+, utilisé par les plus grandes entreprises chimiques mondiales. Il s'agira de concevoir, à partir d'un fichier d'entrée limité au seul réacteur chimique, un procédé entier et, si possible, économiquement viable en ajoutant des opérations unitaires de séparation, des recyclages de flux de matière ou d'énergie et, enfin, en jouant sur l'ensemble des paramètres de fonctionnement du procédé.
Programme pédagogique :
La première partie du cours permet de montrer comment se structure un procédé, en faisant sentir la logique de l'enchaînement des opérations unitaires. Puis on détaille un type d'opération unitaire et évoque des aspects plus généraux des programmes de simulation. Cet enseignement comporte un enchaînement de présentations et de petits exercices.
Afin de donner un aspect encore plus concret à cet enseignement, il est prévu une séance de travaux pratiques mettant en ouvre une colonne de distillation. La deuxième partie du cours est avant tout consacrée à des projets où les élèves ont une totale autonomie pour le développement
des procédés au moyen d'un outil logiciel commercial, sachant qu'au cours de ces séances le professeur est là pour guider la réflexion des étudiants et aider à résoudre les problèmes de tous ordres rencontrés dans les simulations.
Projets à réaliser
procédés, simulation, Aspen+, pinch technology, conception de procédés, procédés continus, production d'électrocité, cogénération
| mercredi 12 septembre 2012 | ||
| 8:30 - 12:15 / MOD | Présentation de la synthèse des procédés | |
| mercredi 19 septembre 2012 | ||
| 8:30 - 12:15 / MOD | Etablissement d'un modèle d'opération unitaire de purification | |
| mercredi 26 septembre 2012 | ||
| 8:30 - 12:15 / MOD | Passage d'un opération unitaire théorique à une installation réelle; introduction des méthodes de dimensionnement à partir de l'exemple d'une colonne d'absorption | |
| mercredi 03 octobre 2012 | ||
| 8:30 - 12:15 / MOD | Dimensionnement des opérations unitaires et leur implication dans le calcul du potentiel économique d'un procédé | |
| mercredi 10 octobre 2012 | ||
| 8:30 - 12:15 / MOD | Projet de conception d'un procédé: système en boucle ouverte | |
| mercredi 17 octobre 2012 | ||
| 8:30 - 12:15 / MOD | Projet de conception d'un procédé: introduction des recyclages | |
| mercredi 24 octobre 2012 | ||
| 8:30 - 12:15 / MOD | Projet de conception d'un procédé: Calcul du potentiel économique du procédé | |
| mercredi 07 novembre 2012 | ||
| 8:30 - 12:15 / MOD | Projet de conception d'un procédé: optimisation des conditions de fonctionnement | |
| mardi 13 novembre 2012 | ||
| 13:30 - 17:15 / MOD | Mise en place industrielle des procédés optimisés | |
| mercredi 28 novembre 2012 | ||
| 8:30 - 12:15 / MOD | Mise en place industrielle des procédés optimisés (suite) | |
| mercredi 12 décembre 2012 | ||
| 8:30 - 12:15 / MOD | Simulation des systèmes Batch | |
| mercredi 19 décembre 2012 | ||
| 8:30 - 12:15 / MOD | Projet d'optimisation de systèmes Batch. | |
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Dernière mise à jour: 30/08/2012, par furst