CGP111 "TP Génie des procédés : Opérations unitaires fondamentales"

Il s'agit d'une unité d'enseignement de 6 ECTS.

Responsable national

Stéphane VITU, maître de conférences, 01.58.80.87.07, stephane.vitu

Public et conditions d'accès

Avoir le niveau bac+2 dans les disciplines scientifiques et techniques et être agréé par l'enseignant responsable.

Cette UE est associée aux cours UTC106, UTC107 et CGP109 ; il est donc impératif d'avoir suivi UTC106, UTC107 et CGP109 (anciennement CGP102 et CGP103), ou bien d'avoir les connaissances équivalentes.

Objectifs pédagogiques

Donner aux auditeurs des compétences pratiques en Génie des procédés concernant la maîtrise des opérations unitaires fondamentales.

Compétences visées

Être capable de faire fonctionner une installation pilote classique de génie chimique, de réaliser les analyses de contrôle de qualité et de norme environnementales correspondantes, d'effectuer une recherche d'information pertinente.

Quelques pilotes et appareillages utilisés en CGP111 :

Programme

Contenu

Opérations Unitaires Mécaniques du génie des procédés :

- hydraulique : débitmétrie, 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 du génie chimique :

- échangeurs thermiques : bilans, coefficient de transfert de chaleur, effets du type d'échangeur, du mode de circulation et des paramètres opératoires

- transfert de chaleur en régime transitoire : chauffage et refroidissement d'une cuve agitée, estimation du coefficient de transfert, effets du gradient de température et de la vitesse d'agitation

- extraction liquide/liquide : courbe binodale, courbe d'équilibre, fonctionnement d'une colonne garnie

Bibliographie

W.L. McCABE, J.C. SMITH : Unit operations of chemical engineering, 6th edition (McGraw-Hill, New-York, 2001)

D. RONZE : Introduction au génie des procédés (Lavoisier, Paris, 2008)

Prérequis

Génie des procédés :

  • opérations unitaires :

    • hydraulique : grandeurs et lois de base de la mécanique des fluides, mesures de pression et de débit, calcul des pertes de charge régulières et singulières, technologie et dimensionnement des pompes,

    • caractérisation des poudres : distribution granulométrique et diamètres moyens, masses volumiques, angles caractéristiques et propriétés d'écoulement des poudres,

    • filtrations : distribution granulométrique, perte de charge à travers un milieu poreux (loi de CARMAN-KOZENY), fluidisation, paramètres caractéristiques d'une filtration et d'un gâteau, équation différentielle de la filtration,

    • agitation : types d'écoulements, types de mobiles, configuration des cuves agitées, nombre de puissance, nombre de pompage, choix d'un mobile, extrapolation,

    • échangeurs thermiques : modes de transferts de la chaleur, évaluation des coefficients d'échange, technologies et modes de fonctionnement des échangeurs, bilans thermiques, paramètres caractéristiques (rendement, efficacité, différence de température logarithmique),

    • extraction liquide/liquide : représentation des équilibres (courbe binodale & courbe d'équilibre), paramètres influents sur le transfert de matière, technologies et modes de fonctionnement des extracteurs, détermination du nombre d'étages théoriques sans l'hypothèse d'immiscibilité (généralisation de la méthode de McCABE & THIELE),

    • séchage : utilisation du diagramme de l'air humide, écriture des bilans ;

  • schématisation (Un document de synthèse est mis à disposition des auditeurs.) :

    • schémas de procédés,

    • schémas TI (tuyaux/instruments).

Sciences de base :

  • unités : conversions et contrôle des dimensions. (Un document de synthèse pourra être mis à la disposition des auditeurs si le besoin s'en fait sentir.)

  • bureautique :

    • tableur (type Excel) : formules de calcul, graphiques scientifiques,

    • traitement de texte (type Word) : styles, numérotation automatique, insertions.

Une séance de remise à niveau de 2 heures en salle informatique est organisée lors de la première journée.

Parcours

Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants :

DIE6602A Titre professionnel niveau II "Génie chimique"

CYC8701A Ingénieur Cnam "Génie des procédés" parcours général

CYC8702A Ingénieur Cnam "Génie des procédés" parcours "Procédés pharmaceutiques"

LG04005A Licence "Licence générale Sciences, technologies, santé mention Sciences et technologies Parcours Génie des procédés" parcours L3 "Génie des procédés"

LP14701A Licence professionnelle "Licence professionnelle Sciences, technologie, santé mention génie des procédés et bioprocédés industriels Parcours Procédés chimiques et pharmaceutiques"

MR101 Master "Ingénierie chimique"

Informations pratiques

Contact

genie.procedes@cnam.fr

Modalités de l'évaluation

contrôle continu et examen final

Paris & Ile-de-France

Cette unité d'enseignement est ouverte tous les ans (sous réserve d'un effectif suffisant) au premier semestre en présentiel. calendrier prévisionnel

Contact Paris & Ile-de-France

Stéphane VITU, 01.58.80.87.07, stephane.vitu