PLAN DE COURS.GCH.3110.ETE.2008

P452035

Description

PLAN DE COURS GCH 3110 - Calcul des réacteurs chimiques LE COURS 3 crédits, (3, 1, 5) PROFESSEUR + ASSISTANT Jamal Chaouki, professeur, [e-mail] A-671.1 Jonathan Bouffard, chargé de cours, étudiant au doctorat [e-mail] Mania Abdollahineisiani étudiant au doctorat [e-mail] LE COURS DANS LE PROGRAMME • Cours préalables: GCH 2520 Thermodynamique chimique II; • Notions importantes à maîtriser: chaleur de réaction, équilibre des réactions chimiques; • Cours subséquents: o GCH 6902 Conception des réacteurs gaz-solide; o GCH 6303 Réacteurs multiphases. BUTS DU COURS Le cours GCH 3110 vise à: • donner à l'étudiant des connaissances en cinétique chimique, • permettre à l’étudiant de faire la conception d'un réacteur en cuvée, d'un réacteur C.S.T.R. et d'un réacteur tubulaire, • de faire un choix approprié du type de réacteur soit en fonction du rendement ou de la conversion. OBJECTIFS GÉNÉRAUX À la fin du cours l'étudiant devrait être capable de: • déterminer la conversion à l'équilibre à partir de données thermodynamiques, • dériver un modèle cinétique à partir de données expérimentales, • déterminer l'effet des variables du procédé sur la vitesse de réaction, • faire des bilans de matière et d'énergie sur des réacteurs chimiques, • faire la conception optimale d'un réacteur chimique soit pour des conditions isothermes ou non isothermes, • déterminer le coût ...

Informations

• Publié par: Nishur
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• Langue: Catalan

Extrait

1

PLAN DE COURS

GCH 3110 - Calcul des réacteurs chimiques

LE COURS

3 crédits, (3, 1, 5)

PROFESSEUR + ASSISTANT

Jamal Chaouki, professeur,

[e-mail]

A-671.1

Jonathan Bouffard, chargé de cours, étudiant au doctorat

[e-mail]

Mania Abdollahineisiani étudiant au doctorat

[e-mail]

LE COURS DANS LE PROGRAMME

•

Cours préalables: GCH 2520 Thermodynamique chimique II;

•

Notions importantes à maîtriser: chaleur de réaction, équilibre des réactions

chimiques;

•

Cours subséquents:

o

GCH 6902 Conception des réacteurs gaz-solide;

o

GCH 6303 Réacteurs multiphases.

BUTS DU COURS

Le cours GCH 3110 vise à:

•

donner à l'étudiant des connaissances en cinétique chimique,

•

permettre à l’étudiant de faire la conception d'un réacteur en cuvée, d'un réacteur

C.S.T.R. et d'un réacteur tubulaire,

•

de faire un choix approprié du type de réacteur soit en fonction du rendement ou de

la conversion.

OBJECTIFS GÉNÉRAUX

À la fin du cours l'étudiant devrait être capable de:

•

déterminer la conversion à l'équilibre à partir de données thermodynamiques,

•

dériver un modèle cinétique à partir de données expérimentales,

•

déterminer l'effet des variables du procédé sur la vitesse de réaction,

•

faire des bilans de matière et d'énergie sur des réacteurs chimiques,

•

faire la conception optimale d'un réacteur chimique soit pour des conditions

isothermes ou non isothermes,

•

déterminer le coût total minimum et le profit maximum soit en fonction du

rendement ou de la conversion,

•

déterminer quels sont les critères de stabilité d'un réacteur.

2

TRAVAUX DIRIGÉS

•

À chaque semaine 2 heures sont consacrées à la résolution des problèmes en classe.

•

Les problèmes sont tirés du manuel, ou ailleurs.

•

Les problèmes sont faits en équipe de deux; la formation des équipes est libre.

•

Nous vous demandons de résoudre les problèmes en vous servant de la méthode et

des conseils qui vous sont offerts à la fin de chacun des chapitres sous le titre: "Some

thoughts on problem solving".

•

Le professeur et son assistant sont en classe et supervisent le travail des équipes.

•

Occasionnellement, le professeur peut interrompre le travail pour des courtes

plénières afin de faire des mises au point.

ÉVALUATION

•

2 contrôles périodiques

20%/ch.

•

1 final

40%

•

Résolution de problèmes en classe

10%

•

Devoirs

10%

•

Les contrôles périodiques sont faits avec utilisation du manuel seulement; ils sont

d'une durée de 110 minutes. Le 1

er

est prévu le 3 juin de 8h30 à 10h20 alors que le

2

ème

sera le 8 juillet de 10h30 à 12h20.

•

L'examen final est avec manuel seulement. Sa durée est de 2.5 heures; il porte sur

toute la matière du cours.

DOCUMENTATION

Manuel:

"Elements of Chemical Reaction Engineering"

H. Scott Fogler

Site Internet :

http://www.engin.umich.edu/~cre/

3

PRÉSENTATION DU LIVRE “FOGLER”

Chapitres:

[1]

Mole Balances;

[2]

Conversion and Reactor Sizing;

[3]

Rate Laws and Stoichiometry;

[4]

Isothermal Reactor Design;

[5]

Collection and Analysis of Rate Data;

[6]

Multiple Reactions;

[7]

Nonelementary Reaction Kinetics;

[8]

Steady-state Nonisothermal Reactor Design;

[9]

Unsteady-state Nonisothermal Reactor Design;

[10]

Catalysis and Catalytic Reactors;

[11]

External Diffusion Effects on Heterogeneous Reactions;

[12]

Diffusion and Reaction in Porous Catalysts;

[13]

Distributions of Residence Times for Chemical Reactors;

[14]

Models for Nonideal Reactors.

Appendices:

[A]

Numerical Techniques;

[B]

Ideal Gas Constant and Conversion Factors;

[C]

Thermodynamic Relationships Involving the Equilibrium Constant;

[D]

Measurement of Slopes on Semilog Paper;

[E]

Software Packages;

[F]

Nomenclature;

[G]

Molecular Dynamics of Chemical Reactions;

[H]

Open-ended Problems;

[I]

How to Use the CD-ROM;

[J]

Use of Computational Chemistry Software Packages.

4

PROGRAMME DU COURS

VOLET I:

Bilan de matière

2 heures

(Fogler: Chap. 1)

VOLET II: Réacteurs fermés, CSTR et tubulaires isothermes

8 heures

(Fogler: Chap. 2, 3 et 4)

VOLET III: Réacteurs non-isothermes

8 heures

(Fogler: Chap. 8)

VOLET IV: Cinétique de réaction

6heures

(Fogler: Chap. 5, 10 et 7)

VOLET V: Réactions multiples

4 heures

(Fogler: Chap. 6)

RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Chemical Engineering Kinetics

J. Smith

McGraw Hill

Elementary Chemical Reactor Analysis

R. Aris

Prentice-Hall

Process Reactor Design

N.H. Chen

Allyn and Bacon

Chemical Reactor Analysis & Design

Froment & Bischoff

John Wiley

Les Réacteurs Chimiques

Trambouze, Van LanDeGhem & Wauquier

Editions Technip

Chemical Reaction Engineering

Levenspiel

3rd edition

John Wiley

5

HORAIRE

MARDI

(PÉRIODES 21, 22, 23 ET 24)

A-526

Mai

6

Introduction, Volet I & Volet II

13

Volet II & TD

20

Volet II & TD

27

Volet II & TD

Juin

3

Examen périodique & Volet III

10

Volet III

17

Volet III & TD

24

Relâche

Juillet

1

Relâche

8

TD & Examen périodique

15

Volet IV & TD

22

Volet IV & TD

29

Volet IV & TD

Août

5

Volet V & TD

12

Volet V & TD