Objectifs :
Décrire les notions fondamentales de chimie de la combustion : oxydations, instabilités, déflagrations, explosions, détonations, combustions anormales.
Pré-requis :
Notions élémentaires de la stœchiométrie, de la liaison chimique, de l’équilibre chimique et de la théorie cinétique des gaz parfaits. Intégration d’équations différentielles simples Cinétique et Combustion 1. Notions élémentaires qualitatives de la mécanique des fluides.
Travail Personnel :
Mémorisation des notions et méthodes. Résolutions sans documents des exemples numériques Assimilation des notions spécifiques à la combustion
Support(s) :
Exemples numériques et problèmes résolus Version numérique d’un poly (sous réserve)

Nombre total de crédits : 1
Nombre total d'heures : 8,75
Programme :
1. De la cinétique ramifiée à la combustion a) Rappels : la cinétique des réactions ramifiées Exemple : la combustion de l’hydrogène b) Thermochimie de la combustion Emballement c) Classification, vocabulaire de la combustion Flammes de prémélange, de diffusion, laminaires, turbulentes Notion de richesse 2. La théorie de l’inflammation a) Théorie de Semenov Prédiction des températures critiques d’inflammation b) Diagrammes d’inflammation Evolution des limites d’inflammation avec la température et la pression c) Limites d’auto-inflammation en milieu gazeux Notion de mélange explosif, point flash etc … d) Théorie de la détonation de Chapman-Jouguet Les deux régimes de propagation d’une flamme prémélangée 3. Mécanismes de la combustion a) Combustion des gaz Du gaz de synthèse au butane b) Combustion des liquides Les carburants c) Combustion des solides Explosifs, solides dispersés… 4. Technologie de la combustion a) Moteurs à combustion interne Moteur essence - diesel – HCCI. Formation de polluants b) Réacteurs c) Moteurs de fusées d) Combustions accidentelles
Méthodes d'enseignement et volume horaire :
Cours
8,75h
Mode d'évaluation :
Devoir surveillé
1 crédit(s)
Bibliographie :
Notions fondamentales : Flame and Combustion
J.F. Griffiths ; J. A. Barnard
3rd Edition
0

Développements récents : Les articles revues qui paraissent tous les deux ans dans les
Proceedings of the Combustion Institute
?
0

Cinétique et Catalyse
Scacchi Gérard
?
0

Webographie :
Non défini

Objectifs :
Donner les éléments de base, qui permettront d’effectuer les bilans masse/énergie pour le dimensionnement des procédés de valorisation thermique combustibles et/ou déchets. Pour cela, on définit d’abord les caractéristiques de la ressource à valoriser du point de vue de son contenu énergétique et de son potentiel polluant, de manière à effectuer le dimensionnement des différentes enceintes constituant le procédé : chambre primaire et secondaire de combustion, chaudière de récupération/cycle de production d’énergie, et traitement de fumées. On donnera également dans ce cours, les évolutions de ces procédés thermiques, pour répondre à la problématique de la capture du CO2 et de l’amélioration des rendements énergétiques.
Pré-requis :
Transfert de chaleur et Thermodynamique
Travail Personnel :
Support(s) :
Powerpoint et compléments de cours sur poly

Nombre total de crédits : 2,5
Nombre total d'heures : 17,5
Programme :
1- Eléments de base pour le transfert de chaleur : • Equations de base • Concept de résistance global de transfert • Transferts en régime d’écoulement forcé : échangeurs de chaleur 2- Eléments de calcul pour une combustion /incinération : • Les ressources et gisements : combustibles, déchets biomasse, agro ressources • Grandeurs fondamentales pour le dimensionnement des chambres de combustion - Pouvoir calorifique - Pouvoir comburivore et fumigène - Températures de combustion • Caractérisation des fumées de combustion - Polluants et traitement de fumées - Evolution des procédés de combustion en vue de la capture du CO2 - Analyse fumées : Correction des résultats Normes d’émission 3- Procédés alternatifs à la combustion : Pyrolyse et Gazéification • Principes • Procédés • Valorisation matière et énergie 4- Production et utilisation de la vapeur. • Les chaudières • Les cycles à production d’énergie • Les cycles combinés de co-génération et de tri génération
Méthodes d'enseignement et volume horaire :
Cours
17,5h
Mode d'évaluation :
Devoir surveillé
2,5 crédit(s)
Bibliographie :
Non défini
Webographie :
Non défini

Objectifs :
Etre capable de choisir et pré-dimensionner un procédé de séparation physico-chimique, pour traiter les pollutions de l'air ou de l'eau ou recycler la matière.
Pré-requis :
Thermodynamique, Chimie générale
Travail Personnel :
Support(s) :
Diaporama et prise de notes

Nombre total de crédits : 2,5
Nombre total d'heures : 28
Programme :
Introduction Le génie des procédés (historique, définition, applications) Schémas de procédés (schéma-bloc, PID) Notion d’opération unitaire Les procédés de séparation (classification, procédés diffusionnels, procédés mécaniques) Importance des procédés de séparation dans l’industrie Exemple : Raffinage du pétrole 1. Transfert de matière diffusionnel liquide-liquide : cas de l’extraction liquide-liquide. Diagramme d’équilibre ternaire Exemple : partage octanol-eau (notion de Kow) Notion d’étage d’équilibre Etude des différents modes de contact : mono-étagé, multi-étagé à courants croisés, multi-étagé à contre-courant Relations analytiques de Kremser Exemple : Traitement des déchets de l’industrie nucléaire. 2. Transfert de matière diffusionnel gaz-liquide : cas de l’absorption gaz-liquide. Diagramme d’équilibre Calcul du nombre d’étages d’équilibre pour une absorption à contre-courant par la méthode de McCabe-Thiele Diffusion moléculaire La théorie du double-film Notion de NUT et de HUT Fonctionnement hydrodynamique d’une colonne gaz/liquide (notion d’engorgement) Exemple : Dimensionnement d’une colonne à garnissage pour l’absorption de COV dans l’air par l’eau (calcul du diamètre, de la hauteur) 3. Transfert de matière diffusionnel liquide-vapeur : cas de la distillation. Rappels sur les équilibres liquide-vapeur (pression de vapeur saturante, volatilité relative, azéotrope) Principe et applications industrielles de l’entraînement à la vapeur Bilans de matière et d’énergie pour la distillation continue d’un mélange binaire Calcul du nombre d’étages d’équilibre pour la distillation continue d’un mélange binaire par la méthode de McCabe-Thiele Influence du taux de reflux et optimum technico-économique Exemple : Régénération par distillation des solvants usagés. Cas de la séparation des constituants de volatilité proche (distillation extractive, azéotropique, réactive) Critères de choix d’une technique de séparation diffusionnelle pour des constituants de même volatilité.
Méthodes d'enseignement et volume horaire :
Cours
14h
Travaux Dirigés
14h
Mode d'évaluation :
Devoir surveillé
2,5 crédit(s)
Bibliographie :
Transferts gaz-liquide dans les procédés de traitement des eaux et des effluents gazeux
Michel Roustan
Editions Tec&Doc Lavoisier
2003

Procédés de séparations. Techniques, sélection, dimensionnement
Jimmy L. Humphrey ; George E. Keller II
Dunod
2001

Conceptual design of chemical processes
James M. Douglas
MacGraw-Hill
1988

Separation methods for waste and environmental applications
Jack S. Watson
Marcel Dekker
1999

Webographie :
Non défini