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| CHIM0694-3 | Conception des procédés de chimie industrielle
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| Durée : | 10h Th, 60h Pr |
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| Nombre de crédits : |
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| Nom du professeur : | Angélique Léonard, N... |
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| Suppléant(s) : | Marie-Noëlle Dumont, Grégoire Léonard |
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Langue(s) du cours :
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| Langue française |
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Organisation et évaluation :
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| Enseignement durant l'année complète |
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Contenus du cours :
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| Ce cours est divisé en deux parties : théorie et atelier.
La première partie du cours présente une méthodologie de conception des procédés basée sur la hiérarchisation des décisions. Il s'agit d'arriver à optimaliser le flowsheet permettant d'aboutir à la production du/des produits souhaités. Il est structuré de la manière suivante :
A. Analyse et synthèse d'un procédé
- Une méthode « créative » - L'approche hiérarchique
B. Conception d'un procédé ou comment trouver le meilleur flowsheet
- Information disponible - Batch vs continu - Entrées et sorties du flowsheet - Structure de recyclage - Système de séparation - Réseau d'échangeurs
C. Témoignages d'industriels
La seconde partie du cours est organisée sous forme d'atelier.
Elle consiste en un exercice intégré mettant en pratique les connaissances acquises dans les cours de procédés chimiques, de génie chimique, de thermodynamique appliquée et de modélisation.
Chaque groupe d'étudiant doit réaliser une recherche documentaire sur un produit : marché et applications, spécifications, filières de production, capacité typique, matières premières, données économiques. On fait ensuite le choix d'un procédé de fabrication.
Après avoir évalué les propriétés physiques nécessaires pour les substances intervenant dans le procédé, on construit le modèle simplifié d'une unité de production au moyen d'un logiciel de simulation, afin d'en dresser le bilan de matière et d'énergie. |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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| Au terme du cours, l'étudiant maitrisera les concepts relatifs à la méthode de conception de procédés suivant l'approche hiérarchique.
Il sera capable :
- d'expliquer quelles sont les étapes clés, les points à analyser, les questions à se poser, lors des différentes phases de conception
- de décomposer un flowsheet existant suivant la méthodologie vue au cours
A l'issue des ateliers, l'étudiant aura
- Acquis une expérience pratique en conception de procédé par l'étude d'un problème ouvert relavant de la pratique professionnelle, ce qui implique des choix personnels raisonnés face à des données redondantes, insuffisantes ou contradictoires.
- Acquis une expérience pratique dans l'utilisation de divers logiciels de modélisation et d'optimisation de procédés, et d'estimation de propriétés physiques
Parallèlement aux acquis techniques, le travail de groupe et la rédaction de rapports en anglais seront également expérimentés dans le cadre de ce cours. |
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Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :
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| Le cours s'appuie sur des connaissances relatives à la thermodynamique appliquée, au génie chimique, plus particulièrement les opérations physiques unitaires et les réacteurs chimiques, et à la modélisation des procédés, telles qu'enseignées dans l'option « chimie et sciences de matériaux » du bachelier ingénieur civil et lors du 1er master ingénieur civil en chimie et sciences des matériaux. Connaissances de base en Anglais. |
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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| Le cours théorique repose sur des séances 'ex-cathedra', des interventions de spécialistes issus de l'industrie et d'un travail personnel:
La partie pratique est organisée sous forme d'atelier, supervisé par un moniteur. Le travail doit être organisé par les étudiants qui disposent d'un libre accès aux ressources informatiques. Le moniteur est disponible au moins 4 h/semaine.
L'atelier se fait par groupes de 4 à 5 étudiants. |
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Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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| Cours en présentiel.
Atelier. |
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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| Les présentations projetées pendant le cours théorique sont mises à disposition de l'étudiant via le portail eCampus.
Le cours théorique suit la structure et une partie des contenus du livre de J.M. Douglas : Conceptual Design of Chemical Processes, New York: McGraw-Hill (1988).
Les lectures suivantes sont utiles pour l'atelier :
A. WESTERBERG, H.P. HUTCHISON, R.L. MOTARD, P. WINTER, "Process Flowsheeting", Cambridge University Press, 1979.
L. T. BIEGLER, I.E. GROSSMANN et A.W. WESTERBERG, "Systematic Methods of Chemical Process Design", Part II, Printice Hall, 1997.
R. Turton et al, Analysis, Synthesis and Design of Chemical Processes, Prentice Hall 1998, ISBN 0-13-570565-7 |
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Modalités d'évaluation et critères :
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| L'évaluation est basée sur deux rapports (un à chaque quadrimestre), dont la présentation et la défense orale sera organisée devant un jury constitué de membres du départements de chimie appliquée. Le rapport majoritairement basé sur le travail réalisé durant l'atelier devra inclure les notions vues durant le cours théorique. Les rapports devront être rédigés en Anglais. |
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Stage(s) :
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Remarques organisationnelles :
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| Le cours théorique est dispensé en fin de premier quadrimestre, les vendredi matin (9h-12h30), selon un horaire à convenir.
Pour la partie atelier, l'étude documentaire est proposée dès le premier quadrimestre (lancement fin octobre). La modélisation du procédé et les calculs de bilans ont lieu au second quadrimestre, lorsque les étudiants ont appris à utiliser les logiciels de simulation dans le cours CHIM0695. |
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Contacts :
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| Pour la partie théorique :
Pr. Angélique LEONARD Génie chimique - Procédés et développement durable
Institut de Physique, B5a, Bureau 1/51 Tél. 04/366.44.36 A.Leonard@ulg.ac.be
Pour l'atelier:
Dr. Marie-Noëlle Dumont
mn.dumont@ulg.ac.be |
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