Aide-mémoire Génie chimique
Emilian Koller
Dunod
1 Introduction au génie chimique
1
1.1 Généralités1
1.2 Historique2
1.3 Opérations de génie chimique3
1.4 Remarques et conclusions5
2 Opérations unitaires
7
2.1 Généralités7
2.2 Classification des opérations unitaires8
2.3 Modes de mise en contact14
2.4 Techniques de séparation15
2.5 Principes de base17
2.6 Étage théorique19
2.7 Bilans20
3 Phénomènes de transport
23
3.1 Considérations générales23
3.2 Transfert thermique26
3.3 Transfert de matière36
3.4 Transport et stockage des fluides43
3.5 Nombres caractéristiques (NC)55
4 Sédimentation et décantation
57
4.1 Généralités57
4.2 Vitesse de sédimentation59
4.3 Types de décantations62
4.4 Appareillage et procédure de dimensionnement67
4.5 Séparation des liquides non miscibles73
4.6 Flottation78
4.7 Lavage à contre-courant79
4.8 Décantation centrifuge81
5 Homogénéisation, agitation et mélangeage
85
5.1 Généralités85
5.2 Mélangeage par barbotage88
5.3 Mélangeage par circulation forcée du liquide91
5.4 Mélangeage par dispositifs mécaniques rotatifs95
6 Fragmentation et séparation des solides
105
6.1 Généralités105
6.2 Conditions et techniques de broyage109
6.3 Appareillage113
6.4 Séparation des solides123
7 Agglomération des solides
125
7.1 Généralités125
7.2 Mécanismes d'agglomération127
7.3 Agglomération sans compression :
la granulation133
7.4 Agglomération avec compression138
7.5 Enrobage145
8 Filtration
147
8.1 Généralités147
8.2 Théorie de la filtration151
8.3 Choix des filtres160
8.4 Appareillage162
8.5 Traitement de post-filtration172
8.6 Filtration centrifuge (essorage)176
9 Fluidisation
179
9.1 Définitions et généralités179
9.2 Hydrodynamique du lit fluidisé180
9.3 Considérations théoriques184
9.4 Techniques et appareillage192
9.5 Applications industrielles des lits fluidisés201
10 Lavage et dépoussiérage des gaz
207
10.1 Généralités207
10.2 Procédés mécaniques de séparation211
10.3 Procédés de séparation à tissus filtrants217
10.4 Procédés de séparation par lavage des gaz222
10.5 Procédés électrostatiques de séparation226
10.6 Séparateurs (capteurs) de brouillards230
10.7 Zone d'empoussiérage contrôlé231
11 Séparation par membranes
235
11.1 Généralités235
11.2 Structure et composition des membranes237
11.3 Filtration membranaire248
11.4 Osmose inverse251
11.5 Dialyse254
11.6 Électrodialyse255
11.7 Perméation gazeuse et pervaporation257
12 Évaporation
263
12.1 Généralités263
12.2 Facteurs principaux influençant l'évaporation269
12.3 Transfert de chaleur273
12.4 Étude thermique de l'évaporation277
12.5 Méthodes diminuant la consommation d'énergie282
12.6 Dispositifs annexes à l'évaporateur288
13 Cristallisation
295
13.1 Généralités295
13.2 Théorie de la cristallisation298
13.3 Techniques de cristallisation302
13.4 Bilan thermique et de matière308
13.5 Appareillage de la cristallisation316
14 Séchage des solides
325
14.1 Généralités325
14.2 Modes de séchage334
14.3 Cinétique du séchage340
14.4 Principes de calcul des sécheurs343
14.5 Appareillages et applications348
14.6 Choix du procédé de séchage349
15 Absorption
357
15.1 Généralités357
15.2 Équilibre gaz-liquide359
15.3 Calcul des colonnes d'absorption361
15.4 Absorption par réaction chimique370
15.5 Contacteurs gaz-liquide372
16 Sublimation
381
16.1 Généralités381
16.2 Considérations théoriques382
16.3 Procédés de sublimation386
16.4 Calcul de la sublimation389
16.5 Appareils et installations de sublimation394
16.6 Lyophilisation396
17 Adsorption
401
17.1 Définition et applications401
17.2 Considérations théoriques404
17.3 Cinétique de l'adsorption408
17.4 Adsorbants412
17.5 Procédés et appareillage413
17.6 Procédés de régénération421
17.7 Cas d'adsorptions particulières423
18 Distillation et rectification
429
18.1 Généralités429
18.2 Équilibres liquide-vapeur430
18.3 Distillation simple436
18.4 Rectification (distillation avec reflux)442
18.5 Appareillage463
18.6 Distillations particulières473
19 Extraction liquide-liquide
477
19.1 Généralités477
19.2 Considérations théoriques479
19.3 Procédés d'extraction liquide-liquide485
19.4 Appareillage498
20 Biotechnologies
505
20.1 Généralités505
20.2 Catalyseurs biologiques508
20.3 Ingénierie biotechnologique513
20.4 Applications de la biotechnologie industrielle537
21 Réacteurs chimiques
545
21.1 Généralités545
21.2 Classification des réacteurs547
21.3 Types de réacteurs551
21.4 Calcul des réacteurs562
21.5 Contrôle, régulation et sécurité567
22 Conception et développement des procédés
569
22.1 Généralités569
22.2 Management du projet571
22.3 Machines et équipements586
22.4 Installations pilotes et extrapolation des résultats594
22.5 Optimisation des procédés597
22.6 Contrôle-commande des procédés599
22.7 Calculs économiques604
23 Sécurité et gestion du risque chimique
607
23.1 Généralités607
23.2 Risques d'incendie-explosion610
23.3 Risques d'emballement d'une réaction623
23.4 Risques d'agression corporelle627
23.5 Risques de pollution630
Annexe
Terminologie et symboles
635
Terminologie635
Symboles et notations637
Unités de mesure641
Bibliographie
643
Index alphabétique
649