Guy Collin, 2008-04-09 LE GNIE DES PROCDS Thermochimie :
chapitre 14
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G = H - T S Prambule n Quel lien peut-on faire entre la chimie
et le gnie chimique, entre le (la) chimiste et lingnieur(e)
chimiste ? n Quil y a til de chimie dans le gnie chimique ?
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G = H - T S Ltudiant et la chimie n Ltudiant en chimie, au
laboratoire, ne se proccupe pas ou peu de la matire quil consomme,
ni de ce que lon fera des produits. n Ses proccupations
environnementales demeurent limites. n Son intrt se concentre sur
le droulement ractionnel, la chimie proprement dite.
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G = H - T S Le gnie chimique n Au contraire, ltudiant en gnie
chimique met au centre de ses proccupations la mesure des
rendements des ractions qui comprend : u la consommation des
ractifs, u la disposition des produits, u la consommation de
lnergie, u les implications environnementales Les lois en
vigueur,... n Dans la trame industriel, il est la suite logique du
travail ralis par le chimiste.
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G = H - T S Les bilans de matire n Ces bilans reposent sur le
principe de la conservation de la matire. n Un systme clos, ou
compltement ferm, nest lobjet daucune variation de masse :
Rappelons quun systme ferm nest pas ncessairement isol : il peut
donc changer de lnergie avec lextrieur.
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G = H - T S Les bilans de matire n lchelle industrielle, le cot
: u des matires premires, u de la disposition ou de llimination des
sous- produits (dchets) - ou mme u de leur valorisation -
deviennent une proccupation majeure. n Chacun des procds unitaires
: u doit viser atteindre un rendement maximum, u le recyclage des
produits, y compris de leau, doit tre son maximum, u
lautomatisation en continu doit aussi tre maximum,..
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G = H - T S Exemple : la cristallisation n On reconnatra
aisment que T S > T' S, que C S > C' S et que T R < T' R.
n On aura reconnu le procd contre courant. Solution T S, C S TSTS
CSCS fluide rfrigrant T R Cristallisoir T R
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G = H - T S Le cristallisoir : bilans de matire n La quantit de
sel qui entre dans le cristallisoir doit tre gale la quantit qui en
sort, soit en solution soit dans le filtrat. n La quantit de
solvant liquide qui entre sous la forme de solution doit tre gale
la quantit de solvant qui en sort partiellement puis. n Il en est
de mme des quantits de fluide rfrigrant. Cristallisoir Solution
initiale Solution puise Fluide rfrigrant cristaux
