GÉNIE CHIMIQUE
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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.
Opérations unitaires
Tableau
Opérations unitaires du génie chimique, classées en fonction des quantités d'énergie mises en jeu.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Pour faciliter et rendre plus efficace les séparations, il peut être judicieux [...]
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Écrit par :
- Henri ANGELINO : directeur de l'École nationale supérieure d'ingénieurs de génie chimique, Toulouse
- Henri GIBERT : professeur à l'Institut national agronomique, Paris-Grignon, chef du département équipement des industries agro-alimentaires du Cemagref
- Pierre PIGANIOL : conseil en politique scientifique
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Pour citer l’article
Henri ANGELINO, Henri GIBERT, Pierre PIGANIOL, « GÉNIE CHIMIQUE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 14 août 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/genie-chimique/