7. Applications techniques
Mais tout en contribuant aux progrès mêmes de la chimie en tant que science, la cinétique chimique est aussi une science appliquée ; en traduisant la transformation chimique en termes quantitatifs, elle rend possible l'action de l'ingénieur sur celle-ci. Un premier groupe d'application concerne la mise au point des procédés industriels de transformation chimique. Le problème dans ce cas est de fabriquer un certain produit chimique au coût minimal. Si nous considérons le cas du Nylon, il faudra disposer d'acide adipique, CO2H(CH2)4CO2H, au moindre prix, or celui-ci peut être obtenu à partir de benzène, C6H6, hydrogéné en cyclohexane, C6H12, lui-même oxydé par l'air en cyclohexanol, celui-ci étant oxydé par l'air ou par l'acide nitrique en acide adipique. Chacune de ces étapes réactionnelles doit être industriellement optimalisée, c'est-à-dire qu'il faut en faire l'étude cinétique complète, en déduire un schéma de procédé pour une réalisation industrielle, schéma qui définira les fractionnements nécessaires pour purifier les réactifs, les réacteurs nécessaires pour assurer la transformation, les fractionnements nécessaires pour purifier les produits ainsi que les connexions entre ces équipements. On établira ensuite le plan de circulation des fluides, c'est-à-dire qu'en tout point on établira la concentration et le débit pour tous les produits chimiques présents. À partir de ces données, on établira un schéma d'instrumentation et de tuyauteries où sont déterminés les matériaux, les dimensions et les épaisseurs des réacteurs, des colonnes de fractionnement et des tuyauteries... Même une réaction aussi simple que l'hydrogénation du benzène en cyclohexane (C6H6 + 3H2 → C6H12) nécessite une installation chimique d'apparence complexe comme le montre la photo ci-contre ; la cinétique chimique, la physico-chimie, le génie chimique sont les sciences principales qui permettent, malgré cette complexité, de rendre disponibles les produits chimiques de synthèse à […]
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