Séparations fluide-fluide [ LMAPR2118 ]

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Opérations unitaires de séparation fluide-fluide (distillation, absorption/stripping, extraction liquide-liquide et solide-liquide).  Principes de fonctionnement, méthodes de sélection, de dimensionnement et de choix d'équipements qui leur sont applicables.

Contribution de l'activité au référentiel AA:

• AA 2.1 et 2.2
• AA 3.1
• AA 5.3, 5.4, 5.6

À l'issue de ce cours, l'étudiant sera capable de :

• comprendre les fondements théoriques et appliquer pratiquement les principes de fonctionnement ainsi que des méthodes de sélection, de dimensionnement et de choix d'équipements applicables aux opérations unitaires de séparation fluide-fluide.
• utiliser le simulateur de procédés ASPEN + pour traiter des problèmes relatifs à chacune des techniques étudiées.

• Par groupes, sous la forme d'un travail : support de la présentation et rapport.
• Individuellement : qualité de l'expression durant la présentation et capacité de réponse aux questions.
• Individuellement et lors d'un examen qui comporte une partie écrite (résolution d'exercices et/ou restitution de développements théoriques vus au cours) et une partie orale (courtes questions/réponses sur d'autres parties de la matière, sans préparation).

Le dispositif du cours consiste en 14 exposés magistraux par les titulaires du cours complétés par 10 séances d'exercices encadrées par des assistants.  Une partie de celles-ci sont basées sur des calculs « papier-crayon », les autres faisant appel au logiciel de simulation de procédés ASPEN+.

Le cours aborde successivement les sujets suivants :

• théorie de la diffusion - Lois de Fick et de Stefan - Coefficients de transfert moléculaire et convectif. Analogie entre les transferts de chaleur et de matière;
• distillation (continue et discontinue) de mélanges binaires et multicomposants - Méthodes de résolution graphiques (Mc Cabe et Thiele) et numériques - Méthodes simplifiées ("shorcut") et rigoureuses - Etude des colonnes à plateaux : équipements, efficacité, capacité;
• absorption d'une ou plusieurs composants avec ou sans réaction chimique - Stripping - Hydrodynamique des colonnes à garnissage - Etude des différents types de garnissage et d'absorbeurs
• extraction liquide-liquide : étage unique, systèmes multi-étagés sans et avec reflux - Types et choix d'extracteurs - Extraction supercritique
• éléments d'extraction solide-liquide : principes et équipements

• Copie des supports de présentation.  Ces documents sont disponibles sur iCampus (Site iCampus LMAPR2118).
• Livre de référence : Separation Process Principles, Third Edition, Henley, Seader and Roper, Editeur John Wiley & Sons, 2011, ISBN-13: 978-0470646113.

Il est recommandé d'avoir suivi un cours de Thermodynamique - Equilibres entre phases, LMAPR 1310 ou similaire.