2e année | Semestre 3
Matériaux et procédés 6 ECTS

Calculs des réacteurs et sécurité des procédés

Tags : arbre défaillances, Arbre événement, Méthodes analyse des risques (HAZOP, Réacteurs idéaux, Réactions et réacteurs chimiques, What if)
Référence :
MH23ES.GC
Responsable(s) :
Durée du cours : 22.5 h
Durée TD : 3 h
Modalités d'évaluation :
Examen écrit
Descriptif du cours :

Le concept « chemical reaction engineering » représente au sens anglo-saxon la démarche requise par l’ingénieur pour mettre en œuvre la transformation de réactifs choisi en produits désirés. De ce fait, le réacteur associe les mécanismes réactionnels du chimiste qui définissent l’ordre des étapes nécessaires à l’obtention des produits recherchés, aux mécanismes de transfert (matière, chaleur et quantité de mouvement) afin de permettre aux mécanismes réactionnels de s’établir avec une cinétique contrôlée, une sélectivité précise et une reproductibilité définie. La mise en œuvre optimale de la transformation chimique impose de savoir choisir le réacteur le plus adapté (agité, tubulaire, marche continue, discontinue), et de définir les conditions opératoires. Dans un premier temps nous présenterons les spécificités des différents réacteurs idéaux et leurs équations caractéristiques permettant d’accéder aux performances du procédé (conversion, sélectivité). Puis nous aborderons des situations plus proches de la réalité en tenant compte de la thermicité des réactions en effectuant des bilans de chaleur sur ces mêmes réacteurs.
Enfin, les étudiants devront procéder à l’analyse de la sureté de focntionnement des procédés chimiques grâce à l’utilisation de différentes méthodes d’analyse des risques spécifiques aux procédés (HAZOP, What-if, Arbre des défaillances, arbré d’évenements…).
Ces cours seront complétés par des interventions d’industriels illustrant les problématiques du développement de procédés chimiques en réacteur batch (Sanofi), de l’instrumentation d’un procédé (Total) et de la problématique de la sécurité des procédés et des emballements thermiques (Solvay, INERIS).

Objectifs d'apprentissage :

A la fin du cours, les étudiants doivent pouvoir:
Etre capable de comprendre les spécificités des grands réacteurs industriels
Etre capable de écrire un bilan matière et un bilan thermique dans le cas de réacteurs idéaux
Etre capable de dimensionner un réacteur et de calculer ses performances
Etre capable de s’assurer de la sureté de fonctionnement d’un procédé en utilisant les méthodes d’analyse des risques

Pré-requis : Chimie générale - cinétique

Langue(s) : FR

Documents :
Polycopiés

Lien : https://coursenligne.chimie-paristech.fr