Simulation de procédés et thermodynamique Avancée

Simulation de procédés et thermodynamique Avancée
Responsable(s) : Baptiste Bouillot
DESCRIPTION GENERALE
Cette unité pédagogique (UP) est constitué de deux parties :
 La Thermodynamique des équilibres de phases (sous forme de cours + TD sur logiciel de
simulation),
 L'utilisation d'un logiciel de simulation de procédés sur un cas réel et pratique (sous
forme de TP long).
MOTS-CLES
Thermodynamique, Simulation, Procédé
NOMBRE D’HEURES A L’EMPLOI DU TEMPS
45
DOMAINE(S) OU CHAMPS DISCIPLINAIRES
Chimie, génie des procédés
LANGUE D’ENSEIGNEMENT
Français
OBJECTIFS D’APPRENTISSAGE
A la fin de l’unité pédagogique, l’élève sera capable de :
Niveau de
taxonomie
Priorité
aborder les problèmes d'équilibre de phases et d'utiliser un
modèle thermodynamique adapté en conséquence
4. Analyser
Important
réaliser un "flowsheet" (schéma de procédé) sur un outil de
simulation
3. Appliquer
Utile
réaliser et comprendre une simulation fonctionnelle d'un
procédé industriel
7. Créer
Essentiel

MODALITES D’EVALUATION DES APPRENTISSAGES
Part de l’évaluation individuelle
Part de l’évaluation collective
Examen sur table :
0
%
Livrable(s) de projet :
0
%
Examen oral individuel :
0
%
Exposé collectif :
35
%
Exposé individuel :
0
%
Exercice pratique collectif :
30
%
Exercice pratique individuel :
0
%
Rapport collectif :
35
%
Rapport individuel :
0
%
Autre(s) : 0 %
PROGRAMME ET CONTENUS
Type d’activité
pédagogique
Contenu, séquencement et organisation
Cours
Thermodynamique Avancée
Cours sur la simulation de procédé en général, et sensibilisation à l'outil
thermodynamique. C'est un cours avancé à usage pratique immédiat
(via les TD/TP).
Les élèves approfondiront leurs connaissances en thermodynamique
des mélanges et apprendront à utiliser les modèles thermodynamiques
dans un logiciel professionnel. Ce cours sera accompagné d'un
DOCUMENT PAPIER pouvant servir dans la vie professionelle d'un
ingénieur procédé.
L'articulation de la partie cours est la suivante :
 Théorie des équilibres de phases,
 Représentation de la modélisation de chaque phase et écriture
des équilibres (liquide-vapeur, liquide-liquide, liquide-solide...)
 Revue des différents modèles thermodynamique (équations
d'état, modèles de coefficient d'activité) et sensibilisation à leur
utilisation,

 Présentation des outils de simulation thermodynamique et de
simulation de procédé plus généralement,
Un professionel (A. Favre, IFPEN) introduira la partie sur la simulation
de Procédés.
informations pratiques : 2x1h30 suivi chaque fois d'un TD sur
ordinateur
Travaux Dirigés
Thermodynamique Avancée
Mise en pratique de la partie théorique à l'aide du logiciel Pro/II.
L'objectif premier pour les élèves est de savoir se servir d'un outil
thermodynamique, et d'obtenir des propriétés classiques de la
thermodynamique des mélanges (propriétés de changement de phase,
équilibres de phases...).
Le choix du modèle thermodynamique est un second point essentiel, et
fera l'objet d'exercices pratiques pour l'illustrer.
Les élèves possèderont donc l'esprit critique et la démarche
nécessaire à un ingénieur pour réaliser une simulation de procédé
cohérente.
informations pratiques : 4x1h30
Travaux Pratiques
Simulation de Procédé
Travail par groupe sur la réalisation d'une simulation de procédé. Deux
sujets au choix :
 La simulation d'une usine à gaz,
 La simulation d'un procédé de production de biodiésel.
Les attentes sont les suivantes:
 Appropriation du logiciel de simulation Pro/II
 Réalisation du schéma de procédé,
 Réalisation de la simulation,
 Réalisation de l'optimisation,
 Estimation des coût d'investissement et de production,

 Garder un esprit critique sur le simulation et le rôle des
hypothèse (modèle thermodynamique, dimensionnement des
unités...).
informations pratiques :
 environ 24h,
 évaluation de l'UP sur le travail lors de ce TP long, sous forme
de rapport et de présentation orale devant un jury composé
d'enseignants de l'école et d'un professionnel invité (A.Favre,
IFPEN)