Principes fondamentaux du génie des procédés et de la technologie chimique (2° Éd.) Aspects théoriques et pratiques

Véritable traité de référence et guide pratique, Principes fondamentaux du génie des procédés et de la technologie chimique répertorie et analyse les principes de base incontournables pour réaliser des synthèses industrielles de produits chimiques. Il présente également les fondements de la qualité, de la sécurité et de l'environnement, notions indispensables à maîtriser avant de mettre en route et de conduire un procédé. Organisé en 3 parties, cet ouvrage rassemble toutes les notions théoriques et pratiques nécessaires aux chimistes avant d'industrialiser un procédé physique ou chimique. Il permet : d'assimiler les théories et concepts fondamentaux impliqués dans les procédés (grandeurs physicochimiques, bilans de matière et d'énergie, équilibres physiques et chimiques, etc.), illustrés par 54 exercices d'application. Un chapitre est également consacré à la mise en oeuvre des opérations chimiques en présentant les connaissances de base sur les réacteurs chimiques idéaux et industriels, sur la qualité, la sécurité et l'environnement, d'acquérir une méthodologie efficace pour la conduite de calculs de base à travers 84 exercices et problèmes de synthèse résolus issus de situations industrielles réelles et de la pratique professionnelle. De difficulté croissante et commentés pas à pas, ces exercices permettent de progresser et de vérifier ses acquis, de savoir interpréter et maîtriser les opérations physiques et chimiques les plus courantes. Totalement inédite, cette partie reposant sur des déterminations expérimentales présente des exemples de bilans effectués dans des opérations de séparation ou de synthèse chimique réalisées à l'échelon pilote (rappel des notions théoriques, description exhaustive du matériel utilisé et des opérations à effectuer, présentation et interprétation des résultats expérimentaux…). Enrichie de 26 annexes rassemblant les principales données utilisées et de deux index détaillés, cette nouvelle édition constitue un support indispensable pour les étudiants et enseignants en génie des procédés et en chimie industrielle des IUT, STS, licences et masters professionnels ainsi que des écoles d'ingénieurs. Il sera également utile aux ingénieurs et techniciens supérieurs travaillant dans les domaines production et R&D de l'industrie chimique.

Préambule

1. Introduction sur le génie des procédés et la technologie chimique

2. Élaboration d’un produit

3. Génie des procédés, technologie chimique et chimie industrielle

Première partie - Notions théoriques sur le génie des procédés et la technologie chimique

Chapitre 1 - Industrialisation des procédés chimiques

1. Diverses phases d’industrialisation d’un produit

2. Divers types d’opérations chimiques

3. Opérations unitaires du génie des procédés

Chapitre 2 - Principales grandeurs physicochimiques utilisées en génie des procédés

1. Notions générales sur les grandeurs physicochimiques

2. Étude de quelques grandeurs physicochimiques

Chapitre 3 - Bilans-matière

1. Introduction

2. Caractéristiques d’une production

3. Établissement des bilans-matière dans les procédés industriels

Chapitre 4 - Bilans énergétiques

1. Introduction

2. Principales formes d’énergie

3. Effets thermiques en relation avec l’enthalpie

4. Établissement des bilans thermiques dans les procédés industriels

Chapitre 5 - Équilibres physiques et chimiques

1. État gazeux

2. Équilibres physiques entre phases

3. Équilibres chimiques statiques

4. Équilibres chimiques dynamiques

Chapitre 6 - Notions sur la production des composés chimiques

1. Réacteurs chimiques

2. Notions sur la qualité, la sécurité et l’environnement

Deuxième partie - Exercices de synthèse

Chapitre 7 - Grandeurs physicochimiques et mélanges

1. Grandeurs moléculaires

2. Mélanges binaires et ternaires

Chapitre 8 - Bilans-matière

1. Bilans-matière dans les opérations de transfert

2. Bilans-matière dans les neutralisations

3. Bilans-matière dans les productions chimiques

Chapitre 9 - Bilans thermiques

1. Bilans thermiques dans les opérations physicochimiques

2. Bilans thermiques dans les productions chimiques

Chapitre 10 - Équilibres chimiques

1. Équilibres chimiques statiques

2. Cinétique appliquée au calcul de réacteurs

Troisième partie - Expérimentation

Chapitre 11 - Bilans dans les opérations de transfert de matière et d’énergie

1. Bilans massiques et thermiques dans les distillations discontinue et continue

2. Bilans massiques et thermiques dans une évaporation continue

3. Bilans massiques et thermiques dans une cristallisation discontinue

4. Bilans massiques dans les extractions liquide-liquide

5. Bilans thermiques sur les échangeurs de chaleur

Chapitre 12 - Bilans massiques dans les synthèses

1. Bilans massiques dans la synthèse de la glycine

2. Bilans massiques dans la synthèse de l’hydroxyde de potassium

3. Bilans massiques dans la synthèse du sulfate de potassium

4. Bilans massiques dans la synthèse et l’hydrolyse du borate de tributyle

Annexes

Annexe 1 – Principaux symboles schématiques utilisés en génie des procédés (extrait des normes ISO 10 628 : 1997)

Bibliographie

Index des produits

Index des sujets

Henri Fauduet, docteur-ingénieur en chimie organique, a débuté sa carrière comme ingénieur de recherche dans l’industrie chimique et l’administration. Il a été nommé maître de conférences puis professeur des universités à l’université d’Orléans. Il enseigne le génie chimique depuis 25 ans à l’IUT d’Orléans où il a eu pour mission de rénover le hall de génie chimique et de développer ses activités. Il est également responsable de l’équipe Procédés de l’Institut de Chimie Organique et Analytique (Icoa - UMR 6005) de l’université d’Orléans.