Génie des procédés durables

Du concept à la concrétisation industrielle

Collection: Technique et Ingénierie, Dunod/L'Usine Nouvelle
2010 - 492 pages - 170x240 mm
EAN13 : 9782100516056

Lauréat du Prix Roberval 2011 dans la catégorie Enseignement Supérieur

Cet ouvrage propose un ensemble de méthodes et de nouvelles voies dans le domaine du génie des procédés pour mettre en place des procédés plus sûrs, plus économes en matières premières et en énergie, et plus acceptables du point de vue de la préservation de l’environnement.

Il traite de manière détaillée les différents niveaux d’approche pour rendre les procédés plus performants :
•    l’éco-conception et l’optimisation du procédé par approche systémique ;
•    l’introduction de nouvelles technologies d’intensification ;
•    la modification radicale du procédé en proposant de nouveaux milieux et de nouvelles voies de synthèse.

Toutes les notions abordées sont illustrées d’exemples et de réalisations industrielles, donnant un caractère très appliqué à cet ouvrage.

Ce concept de « génie des procédés durables » est développé ici de façon à donner toutes les bases nécessaires aux ingénieurs et techniciens de recherche et développement, mais aussi de production. L’ouvrage s’adresse également aux enseignants et étudiants de 2e et 3e cycle, dans un spectre large de disciplines alliant chimie, biotechnologie et génie des procédés.

Sommaire Méthodologie de conception de procédés durables : une approche multicritère. Concept de développement. durable en Génie des Procédés. Frontières du système. Conception de procédés durables. Stratégies d’optimisation du procédé. Exemples d’études et types d’optimisation résultants. Méthodes d’optimisation. Représentation et modélisation des procédés. Aspect informatique. Représentation des phénomènes par les graphes de liaison ou « Bond Graph ». Application des graphes de liaison au génie des procédés : cas des systèmes de dimension finie. Application des graphes de liaison au génie des procédés : cas des systèmes de dimension infinie. Miniaturisation des procédés. Principes de l’intensification par miniaturisation. Mélangeurs, contacteurs et échangeurs miniaturisés. Quelques exemples d’applications industrielles. Les réacteurs multifonctionnels. Les réacteurs-échangeurs. Distillation réactive. Techniques d’activation par ultrasons et micro-ondes. Apport des ultrasons dans les procédés. L’énergie micro-ondes dans les procédés. Couplage entre techniques d’activation. Intensification par la formulation. Concepts physico-chimiques de la formulation. Applications en réactivité. Les fluides supercritiques. Généralités sur les fluides supercritiques. Le CO2, le fluide supercritique pertinent pour le développement durable. Les grands domaines d’application. Thermodynamique des mélanges haute pression. Architecture générale d’un procédé supercritique. Les liquides ioniques. Que sont les liquides ioniques ? Utilisation des liquides ioniques comme solvant. Les Liquides Ioniques à Tâches Spécifiques (LITS) et Sels d’Onium à Tâches Spécifiques (SOTS). L’eau comme solvant et réactions sans solvant. L’eau comme solvant. Les réactions sans solvant. Procédés électrochimiques pour un développement durable. Rappels d’électrochimie et de génie électrochimique. Électrosynthèse organique. Procédés électrochimiques de génération d’oxydants puissants et de désinfection. Génie photocatalytique. Historique. Principes Fondamentaux. Nature des réactions photocatalytiques. Applications environnementales. Photocatalyse en chimie fine. Génie photocatalytique académique. Biocatalyse et Bioprocédés. Biocatalyseurs et ingénierie de biocatalyseurs. Atouts de la biocatalyse pour les procédés durables. Ingénierie de bioprocédés. Technologies et mises en oeuvre de bioréacteurs. Modélisation de bioréacteurs enzymatiques et cellulaires. Exemples de simulation et d’optimisation de bioprocédés. Apports de la catalyse à une chimie durable. Sélectivité, économie d’atomes. Énergie. Utilisation de la biomasse comme vecteur énergétique. Catalyse environnementale. Structure et ingénierie du matériau celluloze. Structure et architecture de la cellulose. Les enjeux de demain ? Une économie basée sur la cellulose. Conception produit-procédé assistée par ordinateur. Objectifs. Mettre en oeuvre la conception Produit-procédé. Être au coeur d’un laboratoire de génie des procédés, ouvert à l’interdisciplinarité. 

Biographie des auteurs
Martine Poux - Ingénieur de recherche au Laboratoire de génie chimique de Toulouse (Institut national polytechnique/CNRS/Université Paul Sabatier).
Patrick Cognet - Professeur à l’École nationale supérieure des ingénieurs en arts chimiques et technologiques (ENSIACET) de Toulouse et au Laboratoire de génie chimique de Toulouse (Institut national polytechnique/CNRS/Université Paul Sabatier).
Christophe Gourdon - Professeur à l’École nationale supérieure des ingénieurs en arts chimiques et technologiques (ENSIACET) de Toulouse et au Laboratoire de génie chimique de Toulouse (Institut national polytechnique/CNRS/Université Paul Sabatier).

Publics

Ingénieurs, techniciens confirmés; Enseignants, chercheurs, étudiants-ingénieurs

Mots-clés

Environnement, Génie des procédés

  • Newsletters
  • livres numériques