Fluid-fluid separations

lmapr2118  2020-2021  Louvain-la-Neuve

Fluid-fluid separations
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5 crédits
30.0 h + 22.5 h
Q2
Langue
d'enseignement
Anglais
Thèmes abordés
Opérations unitaires de séparation fluide-fluide (distillation, absorption/stripping, extraction liquide-liquide et solide-liquide).  Principes de fonctionnement, méthodes de sélection, de dimensionnement et de choix d'équipements qui leur sont applicables.
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1 Contribution de l'activité au référentiel AA:
  • AA 2.1 et 2.2
  • AA 3.1
  • AA 5.3, 5.4, 5.6
À l'issue de ce cours, l'étudiant sera capable de :
  • comprendre les fondements théoriques et appliquer pratiquement les principes de fonctionnement ainsi que des méthodes de sélection, de dimensionnement et de choix d'équipements applicables aux opérations unitaires de séparation fluide-fluide.
  • utiliser le simulateur de procédés ASPEN + pour traiter des problèmes relatifs à chacune des techniques étudiées.
 

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».
Contenu
Le cours aborde successivement les sujets suivants :
  • théorie de la diffusion - Lois de Fick et de Stefan - Coefficients de transfert moléculaire et convectif. Analogie entre les transferts de chaleur et de matière;
  • distillation (continue et discontinue) de mélanges binaires et multicomposants - Méthodes de résolution graphiques (Mc Cabe et Thiele) et numériques - Méthodes simplifiées ("shorcut") et rigoureuses - Etude des colonnes à plateaux : équipements, efficacité, capacité;
  • absorption d'une ou plusieurs composants avec ou sans réaction chimique - Stripping - Hydrodynamique des colonnes à garnissage - Etude des différents types de garnissage et d'absorbeurs
  • extraction liquide-liquide : étage unique, systèmes multi-étagés sans et avec reflux - Types et choix d'extracteurs - Extraction supercritique.
Méthodes d'enseignement

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Le dispositif du cours consiste en 14 exposés magistraux par les titulaires du cours complétés par 10 séances d'exercices encadrées par des assistants.  Une partie de celles-ci sont basées sur des calculs « papier-crayon », les autres faisant appel au logiciel de simulation de procédés ASPEN+.
Deux séances de laboratoire sont aussi programmés (absorption et extraction liquide-liquide).
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

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Individuellement et lors d'un examen qui comporte une partie écrite (résolution des exercices et/ou restitution de développements théoriques vus au cours) et une partie orale (courtes questions/réponses sur d'autres parties de la matière, sans préparation).
Les exercices sur Aspen + effectués pendant le cours et la session de laboratoire feront également partie de l'évaluation finale.
Autres infos
Il est recommandé d'avoir suivi un cours de Thermodynamique - Equilibres entre phases, LMAPR 1310 ou similaire.
Bibliographie
  • Copie des supports de présentation.  Ces documents sont disponibles sur Moodle.
  • Livre de référence : Separation Process Principles, Third Edition, Henley, Seader and Roper, Editeur John Wiley & Sons, 2011, ISBN-13: 978-0470646113.
Faculté ou entité
en charge


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] : ingénieur civil en chimie et science des matériaux

Master [120] : ingénieur civil biomédical