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Aide-mémoire de génie chimique - 4e éd.

De
640 pages
Cet ouvrage rassemble toutes les données théoriques et pratiques utiles à la bonne maîtrise des opérations unitaires du génie chimique.

Cette quatrième édition apporte de nombreuses mises à jour ainsi que des compléments, notamment sur les techniques de séparation, la sécurité et la gestion du risque chimique.

Ce livre constitue un support indispensable aux ingénieurs, aux techniciens et aux étudiants en génie chimique.

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Aide-mémoire
Génie chimique
CHEZ LE MÊME ÉDITEUR
Jacques Goupy
Les plans d’expériences. Optimisation du choix des essais et de l’interprétation des résultats, e 5 édition
2013, 412 p.
Marie-Hélène Aubert et coll.
150 fiches pratiques de sécurité des produits chimiques au laboratoire, e 3 édition
2011, 352 p.
Emilian Koller
Aide-mémoire Génie chimique
e 4 édition
Du même auteur
Traitement des pollutions industrielles : eau, air, déchets, sols, boues Dunod, 2009.
Dictionnaire encyclopédique des sciences des matériaux Dunod, 2008.
Dictionnaire encyclopédique du génie des procédés Dunod, 2006.
Illustration de couverture : © Tomas Sereda – Fotolia.com
© Dunod, Paris, 2001, 2005, 2010, 2013 ISBN 978-2-10-070073-8
TABLE DES MATIÈRES
1• Introduction au génie chimique 1.1 Généralités 1.2 Historique 1.3 Opérations de génie chimique 1.4 Remarques et conclusions
2• Opérations unitaires 2.1 Généralités 2.2 Classification des opérations unitaires 2.3 Modes de mise en contact 2.4 Techniques de séparation 2.5 Principes de base 2.6 Étage théorique 2.7 Bilans
3• Phénomènes de transport 3.1 Considérations générales 3.2 Transfert thermique 3.3 Transfert de matière 3.4 Transport et stockage des fluides 3.5 Nombres caractéristiques (NC) © Dunod – La reproduction non autorisée est un délit.
1 1 2 3 5
7 7 8 14 15 17 19 20
23 23 26 36 43 55
V
VI
Table des matières
4• Sédimentation et décantation 4.1 Généralités 4.2 Vitesse de sédimentation 4.3 Types de décantations 4.4 Appareillage et procédure de dimensionnement 4.5 Séparation des liquides non miscibles 4.6 Flottation 4.7 Lavage à contre-courant 4.8 Décantation centrifuge
5• Homogénéisation, agitation et mélangeage 5.1 Généralités 5.2 Mélangeage par barbotage 5.3 Mélangeage par ci rculation forcée du liquide 5.4 Mélangeage par disposi tifs mécaniques rotatifs
6• Fragmentation et séparation des solides 6.1 Généralités 6.2 Conditions et techniques de broyage 6.3 Appareillage 6.4 Séparation des solides
7• Agglomération des solides 7.1 Généralités 7.2 Mécanismes d’agglomération 7.3 Agglomération sans compression : la granulation 7.4 Agglomération avec compression 7.5 Enrobage
8• Filtration 8.1 Généralités 8.2 Théorie de la filtration
57 57 59 62 67 73 78 79 81
85 85 88 91 95
105 105 109 113 123
125 125 127
133 138 145
147 147 151
8.3 8.4 8.5 8.6
Table des matières
Choix des filtres Appareillage Traitement de post-filtration Filtration centrifuge (essorage)
9• Fluidisation 9.1 Définitions et généralités 9.2 Hydrodynamique du lit fluidisé 9.3 Considérations théoriques 9.4 Techniques et appareillage 9.5 Applications industrielles des lits fluidisés
10• Lavage et dépoussiérage des gaz 10.1 Généralités 10.2 Procédés mécaniques de séparation 10.3 Procédés de séparation à tissus filtrants 10.4 Procédés de séparation par lavage des gaz 10.5 Procédés électrostatiques de séparation 10.6 Séparateurs (capteurs) de brouillards 10.7 Zone d’empoussiérage contrôlé
11• Séparation par membranes 11.1 Généralités 11.2 Structure et composition des membranes 11.3 Filtration membranaire 11.4 Osmose inverse 11.5 Dialyse 11.6 Électrodialyse 11.7 Perméation gazeuse et pervaporation
12• Évaporation 12.1 Généralités 12.2 Facteurs principaux influençant l’évaporation © Dunod – La reproduction non autorisée est un délit.
160 162 172 176
179 179 180 184 192 201
207 207 211 217 222 226 230 231
235 235 237 248 251 254 255 257
263 263 269
VII
VIII
Table des matières
12.3 12.4 12.5 12.6
Transfert de chaleur Étude thermique de l’évaporation Méthodes diminuant la consommation d’énergie Dispositifs annexes à l’évaporateur
13• Cristallisation 13.1 Généralités 13.2 Théorie de la cristallisation 13.3 Techniques de cristallisation 13.4 Bilan thermique et de matière 13.5 Appareillage de la cristallisation
14• Séchage des solides 14.1 Généralités 14.2 Modes de séchage 14.3 Cinétique du séchage 14.4 Principes de calcul des sécheurs 14.5 Appareillages et applications 14.6 Choix du procédé de séchage
15• Absorption 15.1 Généralités 15.2 Équilibre gaz-liquide 15.3 Calcul des colonnes d’absorption 15.4 Absorption par réaction chimique 15.5 Contacteurs gaz-liquide
16• Sublimation 16.1 Généralités 16.2 Considérations théoriques 16.3 Procédés de sublimation 16.4 Calcul de la sublimation 16.5 Appareils et installations de sublimation 16.6 Lyophilisation
273 277 282 288
295 295 298 302 308 316
325 325 334 340 343 348 349
357 357 359 361 370 372
381 381 382 386 389 394 396
Table des matières
17• Adsorption 17.1 Définition et applications 17.2 Considérations théoriques 17.3 Cinétique de l’adsorption 17.4 Adsorbants 17.5 Procédés et appareillage 17.6 Procédés de régénération 17.7 Cas d’adsorptions particulières
18• Distillation et rectification 18.1 Généralités 18.2 Équilibres liquide-vapeur 18.3 Distillation simple 18.4 Rectification (distillation avec reflux) 18.5 Appareillage 18.6 Distillations particulières
19• Extraction liquide-liquide 19.1 Généralités 19.2 Considérations théoriques 19.3 Procédés d’extraction liquide-liquide 19.4 Appareillage
20• Biotechnologies 20.1 Généralités 20.2 Catalyseurs biologiques 20.3 Ingénierie biotechnologique 20.4 Applications de la biotechnologie industrielle
21• Réacteurs chimiques 21.1 Généralités 21.2 Classification des réacteurs © Dunod – La reproduction non autorisée est un délit.
401 401 404 408 412 413 421 423
429 429 430 436 442 463 473
477 477 479 485 498
505 505 508 513 537
545 545 547
IX
X
Table des matières
21.3 21.4 21.5
Types de réacteurs Calcul des réacteurs Contrôle, régulation et sécurité
22• Conception et développement des procédés 22.1 Généralités 22.2 Management du projet 22.3 Machines et équipements 22.4 Installations pilotes et extrapolation des résultats 22.5 Optimisation des procédés 22.6 Contrôle-commande des procédés 22.7 Calculs économiques
23 • Sécurité et gestion du risque chimique 23.1 Généralités 23.2 Risques d’incendie-explosion 23.3 Risques d’emballement d’une réaction 23.4 Risques d’agression corporelle 23.5 Risques de pollution
ANNEXE Terminologie et symboles Terminologie Symboles et notations Unités de mesure
Bibliographie
Index alphabétique
551 562 567
569 569 571 586 594 597 599 604
607 607 610 623 627 630
635 635 637 641
643
649