3. Les bases techniques
Le principe fondamental de toute opération de transformation de la matière est toujours le même. Il consiste à préparer les courants contenant les produits de base en réalisant un contact intime des phases en présence ; à permettre que se développent des réactions et des transferts de matière et de chaleur, sous les différences de potentiel adéquates ; à séparer les phases et les constituants du mélange résultant. Tout procédé se résume ainsi à un ensemble d'opérations unitaires et de réacteurs qui font appel à des technologies différentes pour assurer les échanges.
• Opérations unitaires
Pour l'essentiel, les opérations unitaires sont des opérations mettant en jeu des transferts de nature physique : elles visent à concentrer ou à séparer les constituants d'un mélange. Le choix de l'une ou de l'autre dépend de différentes considérations : la possibilité effective de séparation sur des bases thermodynamiques, par exemple une différence appréciable de température d'ébullition dans le cas d'une distillation ; la possibilité offerte par la cinétique physique d'avoir un transfert plus ou moins rapide selon la nature des phases en présence ; la volonté d'utiliser préférentiellement certaines sources d'énergie (séparations mettant en jeu, par exemple, de l'énergie électrique) ; le souhait d'économiser de l'énergie ou de diminuer les frais de fonctionnement ainsi que celui d'abaisser les coûts d'investissement.
Le tableau 1 présente un classement des opérations unitaires à partir des quantités d'énergie thermique mises en jeu. On distinguera les opérations dont les échanges n'engendrent pas, ou pratiquement pas, de transferts de chaleur ; celles qui, au contraire, nécessitent des apports ou des retraits importants d'énergie par suite d'un changement d'état physique de la matière ; les opérations mixtes qui se déroulent de manière isotherme ou non selon les concentrations considérées et qui intéressent notamment les épurations en présence d'une phase gazeuse inerte en large excès.
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