Programme des cours 2015-2016
CHIM9277-1  
Génie chimique (étude des réacteurs II)
Durée :
20h Th, 4h Pr, 12h Labo.
Nombre de crédits :
Master en ingénieur civil biomédical, à finalité3
Master en ingénieur civil en chimie et science des matériaux, à finalité 3
Nom du professeur :
Dominique Toye
Langue(s) du cours :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus du cours :
Le cours introduit les concepts fondamentaux nécessaires au calcul des performances et au dimensionnement des réacteurs chimiques homogènes non isothermes et non idéaux. De manière générale, le cours couvre les aspects suivants :


  • Analyse et synthèse du fonctionnement des réacteurs chimiques homogènes idéaux non isothermes.
  • Cas d'une seule ou de plusieurs réactions en régime isotherme ou non isotherme. Problèmes de dimensionnement et de sélectivité.
  • Analyse de la multiplicité et de la stabilité des états de fonctionnement.
  • Description des écoulements réactionnels réels par l'analyse systémique : théorie du macromélange et méthode expérimentale des traceurs.
  • Diagnostic expérimental des non idéalités d'écoulement dans les réacteurs chimiques.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
A l'issue du cours, les étudiants seront capables de :
  • comprendre et exploiter les concepts théoriques et la méthodologie constituant le fondement du calcul des réacteurs chimiques,
  • utiliser cette méthodologie pour concevoir et dimensionner un réacteur à l'échelle industrielle réalisant une production donnée sur base de données cinétiques et thermodynamiques obtenues au stade laboratoire
  • détecter les principales sources de non idéalité d'écoulement dans les réacteurs, de prévoir leur impact sur les performances des réacteurs et de mener les actions nécessaires pour les éviter
  • réaliser des essais de traceurs exploitables, d'analyser les résultats obtenus pour modéliser l'écoulement au sein d'un réacteur
Les séances de calcul et de laboratoire en petits groupes aideront les étudiants à développer des compétences plus transversales comme l'aptitude à travailler en équipe, à résoudre des problèmes numériques, à analyser des données expérimentales de manière critique, à évaluer la validité d'une approche théorique et à rédiger un rapport .
Savoirs et compétences prérequis :
Les cours "Introduction au génie chimique" (CHIM0022-2), "Thermodynamique chimique appliquée" (CHIM0009-1), "Cinétique chimique" (CHIM0012-2) et "Génie chimique - réacteurs I"(CHIM0023-3)  (ou des cours équivalents d'un point de vue contenu) doivent avoir été suivis antérieurement ou être suivis en parallèle
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Le cours comprend des séances "ex-cathedra", une séance d'exercices dirigés et des laboratoires (20h+ 4h + 12h).
Les séances "ex-cathedra" sont consacrées à la description détaillée des concepts fondamentaux nécessaires au calcul des performances et au dimensionnement des réacteurs chimiques homogènes.
Les travaux pratiques comprennent des séances d'exercices dirigés et deux journées de laboratoires obligatoires.
Pendant les séances d'exercices, les étudiants apprennent comment résoudre les problèmes relatifs au calcul des réacteurs chimiques homogènes.
Pour les séances de laboratoire, les étudiants sont répartis en petits groupes. Pendant ces séances de laboratoires, les étudiants réalisent des manipulations permettant d'illustrer, de comprendre et de mieux cerner les domaines d'application des concepts théoriques vus au cours théorique et utilisés lors des séances d'exercices.
Une séance de questions-réponses facultative est proposée aux étudiants à la fin de chaque quadrimestre.
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
Présentiel
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Les notes de cours (2 tomes) sous disponibles sous forme d'un syllabus à la Centrale des cours de l'AEES. Des documents complémentaires (notes d'exercices, notes de laboratoire, copie des transparents du cours théorique) seront également disponibles via MyUlg dès le début de l'année
Modalités d'évaluation et critères :
Chacune des séances de laboratoire est obligatoire et doit être préparée à l'avance en lisant attentivement la section correspondante des notes de laboratoire.
Un examen est organisé en janvier. Il comporte une épreuve orale et une épreuve écrite portant respectivement sur la théorie et les exercices.
Lors de l'épreuve orale, chaque étudiant reçoit deux questions dont il prépare la réponse par écrit (sur papier) avant de venir la présenter oralement. L'évaluation porte essentiellement sur la compréhension des concepts et des liens existant entre eux plutôt que sur la capacité de restitution. L'élaboration d'un raisonnement précis implique cependant une solide maîtrise des concepts théoriques.    La note globale est obtenue en pondérant les notes de l'épreuve orale (50%), de l'épreuve écrite (25%) et des laboratoires (12.5%).
L'examen de seconde session est organisé de la même manière que l'examen de janvier.
A noter - Les épreuves orales se déroulent à livre fermé et sans calculatrice. - Pendant les épreuves écrites, les étudiants peuvent disposer de leurs syllabus de théorie, ainsi que d'une machine à calculer. Les notes d'exercices et les formulaires ne sont pas autorisés.
En cas de seconde session, les notes du travail personnel et des laboratoire sont conservées.
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Le cours est organisé au premier quadrimestre tous les mardi matin.
Le calendrier des séances de laboratoires sera fixé à la fin du quadrimestre en concertation avec les étudiants
Contacts :
Prof. Dominique TOYE Tél : 04/366.35.09 Dominique.Toye@ulg.ac.be