2021-2022 / CHIM0697-1

Heterogeneous catalysis

Durée

20h Th, 20h Pr, 10h Proj.

Nombre de crédits

 Master : ingénieur civil biomédical, à finalité4 crédits 
 Master : ingénieur civil en chimie et science des matériaux, à finalité5 crédits 
 Master : ingénieur civil physicien, à finalité4 crédits 

Enseignant

Nathalie Job

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue anglaise

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Le cours a pour but de donner à l'étudiant les acquis nécessaire à l'utilisation de catalyseurs supportés dans différents procédés incluant des réactions en catalyse hétérogène. Il développe les concepts suivants:




  • Définition d'un catalyseur, types de catalyseurs.
  • Historique de la catalyse - grands procédés
  • Applications industrielles: relation entre procédé, réacteur et catalyseur
  • Les étapes physiques et chimiques en catalyse hétérogène (diffusion, adsorption, réaction, désorption).
  • Definition des sites ctalytiques - catalyse par les métaux, les alliages et les groupes de surfaces.
  • Taux de conversion, activité, sélectivité, nombre de rotations.
  • Nature et synthèse du support et de la phase active. Mise en forme.
  • Identification et dénombrement des sites catalytiques. Caractérisation des catalyseurs.
  • Couplage réaction-diffusion dans les catalyseurs poreux (transfert de matière et chaleur, facteur d'efficacité, falsifications diffusionnelles).
  • Modes de désactivation des catalyseurs hétérogènes.
 

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Acquérir les notions permettant de préparer et caractériser un catalyseur supporté.
Acquérir les notions permettant d'utiliser un catalyseur supporté dans un réacteur, et notamment de vérifier dans quel régime de fonctionnement le réacteur se trouve (régime chimique vs. régime diffusionel).

Savoirs et compétences prérequis

Chimie (CHIM9272-2 et CHIM9273-1) Cinétique chimique (CHIM0012)
or equivalent

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Cours théorique comportant de nombreuses illustrations en conditions réelles (fabrication, synthèse et utilisation des catalyseurs).
Travaux dirigés portant sur le traitement des données de caractérisation et l'étude des couplages réaction-transfert de matière.
 
Une présentation de groupe (en anglais) sur un sujet prédéfini (technique de caractérisation), écriture d'un rapport correspondant à la présentation. Les slides et rapports constitueront le Chapitre 7 du cours (classe inversée).

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

  • Cours théorique au 1e quadrimestre (présentiel).   
  • Travaux pratiques, en parallèle avec le cours théorique (présentiel).   
  • Cours en anglais.

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Copie des slides (pdf) et exercices (avec corrigés) accessibles sur e-Campus.  

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite

Travail à rendre - rapport

Autre : Présentation orale par groupe de 2 étudiants (classe inversée)


Explications complémentaires:

  • Présentation de groupe sur un sujet prédéfini (en anglais) organisée pendant les séances théoriques et écriture d'un rapport correspondant (10 pages masximum, en anglais). Les sujets présentés par les étudiants font partie de la matière à voir pour l'examen. Cette présentation (et le rapport) est obligatoire: tout étudiant ne l'ayant pas réalisée ne sera pas admis à l'examen écrit.

  • Examen écrit comprenant une partie théorie et une partie pratique (janvier).
 








  • Pondération: présentation personnelle: 20%; examen écrit: 80%.
 

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Pas de remarque

Contacts

Nathalie Job Département of Chemical Engineering Institut de Chimie - B6a   Tél. : 32-(0)4-366 35 37 e-mail : Nathalie.Job@uliege.be