CGP215 "Génie de la réaction chimique et Évaluation économique des procédés"
Il s'agit d'une unité d'enseignement de 6 ECTS.
Responsable national
Jean-Louis HAVET, professeur des universités, 01.40.27.23.94, jean-louis.havet
Public et conditions d'accès
Objectifs pédagogiques
Donner aux futurs ingénieurs les connaissances scientifiques et techniques spécifiques au génie de la réaction chimique et nécessaires pour choisir et dimensionner un réacteur homogène ou polyphasique ; ainsi que les connaissances scientifiques et pratiques pour réaliser le chiffrage préliminaire d'un appareillage du génie des procédés ou d'un atelier complet.
Compétences visées
Cet enseignement vise à développer des compétences techniques et économiques dans le domaine du génie de la réaction chimique, notamment en matière de :
Conception et dimensionnement de réacteurs,
Gestion des effets thermiques,
Modélisation et simulation des procédés pour prédire le comportement des systèmes et optimiser leur fonctionnement,
Évaluation économique des procédés, en maîtrisant l'analyse des coûts d'investissement et des coûts opératoires, et en utilisant des critères de rentabilité pour prendre des décisions éclairées sur les projets industriels.
Ces compétences permettent aux étudiants de concevoir, optimiser et analyser les procédés chimiques et industriels de manière à garantir leur efficacité, leur rentabilité, et leur sécurité, tout en intégrant des considérations économiques essentielles.
Quelques pilotes et appareillages étudiés en CGP215 :
Programme
Contenu
Les regroupements ont lieu les jeudis en soirée. Une séance obligatoire de TP toute la journée (un vendredi).
Tous les supports de cours et enregistrements sont disponibles en ligne (via la plateforme de formation) ; divers compléments de cours et un forum de discussion sont également à la disposition des élèves. Seule la présence aux travaux pratiques est obligatoire.
Génie de la Réaction Chimique
- rappel des notions utiles de thermodynamique et cinétique
- réacteurs idéaux isothermes (réacteur fermé agité, réacteur continu parfaitement agité, réacteur piston continu) : bilans de matière ; dimensionnement, sélectivité et optimisations associées ; éléments technologiques
- écoulement dans les réacteurs réels : Distribution des Temps de Séjour et modèles d'écoulement
- effets thermiques dans les réacteurs : bilan, emballement thermique et progression optimale de température
- réacteurs polyphasiques (réacteurs à solide consommable, réacteurs à solide catalytique, réacteurs gaz/liquide) : notions d'étape limitante et de régime réactionnel, nombres adimensionnels caractéristiques, critères de choix technologiques, éléments de dimensionnement
- introduction aux réacteurs biologiques
Travaux pratiques
- Comparaison des réacteurs idéaux isothermes
- Distribution des Temps de Séjour
- Un exemple de réacteur polyphasique ou bioréacteur (si possible)
Évaluation économique des procédés
- généralités " Notions d'évaluation économique des procédés "
- structure des charges d'investissement : rappel sur la notion d'investissement, diverses charges d'investissement et adaptation des données d'investissement, méthode d'évaluation ou d'extrapolation poste par poste
- coût opératoire : charges proportionnelles, main d'œuvre, charges fixes
- étude de la rentabilité d'un projet : critères de rentabilité empirique, critères de rentabilité basés sur les notions d'actualisation
- conclusion générale
Exemples (sous forme d'exercices)
- Compréhension et analyse d'un projet
- Coût opératoire, amortissement, critère de rentabilité
- Graphiques types et retour d'expérience
- Actualisation des flux de liquidité, tenir compter des amortissements dans flux de liquidité
Bibliographie
O. LEVENSPIEL : Chemical reaction engineering (Wiley, New-York, 1999)
D. SCHWEICH : Génie de la réaction chimique (Tec&Doc, Lavoisier, Paris, 2001)
P. TRAMBOUZE : Les réacteurs chimiques (Technip, Paris, 2002)
J. VILLERMAUX : Génie de la réaction chimique (Tec&Doc, Lavoisier, Paris, 1993)
M. ROUSTAN : Transferts gaz-liquide dans les procédés de traitement des eaux (Tec&Doc - Lavoisier, Paris, 2003)
A. CHAUVEL : Manuel d'évaluation économique des procédés (Technip, Paris, 1976)
AFITEP : Estimation des coûts d'un projet industriel (Afnor, Paris, 1995)
Prérequis
notions de bases du génie des procédés
bilan matière
thermodynamique
hydrodynamique
transferts thermiques
transferts de matière
Parcours
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 fermée en 2024-2025
Tous les supports de cours et enregistrements sont disponibles en ligne (via la plateforme de formation) ; divers compléments de cours et un forum de discussion y sont également à la disposition des élèves. Seule la présence aux travaux pratiques est obligatoire (2 journées en semaine ).
Contact Paris & Ile-de-France
Jean-Louis HAVET, 01.40.27.23.94, jean-louis.havet
Contact au Liban
Nabil ABDALLAH, nabil.abdallah@lecnam.net