Parmi les disciplines utilisées en génie des procédés, on trouve la mécanique des fluides qui étudie l’écoulement des liquides et des gaz. En effet, la majorité des opérations de génie chimique ont lieu partiellement ou totalement en phase fluide.
Author - Paul-Henri MERZEAUD
Pour effectuer des réactions à l’échelle du laboratoire, on utilise fréquemment des chauffes-ballons, voire des réacteurs munis d’une double enveloppe, dans laquelle circule un fluide calo- ou frigo-porteur pour chauffer ou refroidir le mélange réactionnel.
Ces dispositifs permettent aisément de chauffer un milieu réactionnel de quelques millilitres à 1 litre.
Au niveau industriel, alors que les quantités produites sont bien plus importantes, et on ne plus utiliser de tels dispositifs pour chauffer ou refroidir des réacteurs de plusieurs m3 !
Changer le monde, trouver de nouveaux moyens de produire de l’énergie… la liste est longue !
« Science is about what is, Engineering is about what can be » – Neil Amrstrong
Dans l’industrie chimique, les réactions chimiques prennent place dans des réacteurs. Parfois appelé cuiseur, fermenteur, convertisseur ou digesteur, un réacteur est véritablement au cœur de tous les procédés industriels de synthèse.
C’est au début du XXème siècle que deux inventeurs, l’allemand Carl von Linde et le français Georges Claude, inventèrent quasiment simultanément deux procédés servant à liquéfier de l’air. Leur idée folle à l’époque ? Séparer par distillation l’oxygène et l’azote de l’air en grandes quantité afin de pouvoir créer son industrie et son commerce. Mais le challenge était réel pour ces deux inventeurs : comment créer suffisamment de froid pour refroidir ce mélange à des températures bien inférieures à 0 °C, de l’ordre de – 180 °C, pour le liquéfier et ainsi rendre possible sa distillation ?
Le concept d’« Industrie 4.0 » vient d’Allemagne. Il définit une nouvelle organisation des usines, également nommées smart factories ou usines intelligentes , afin de mieux servir ses clients, grâce à une flexibilité accrue de la production et l’optimisation des ressources.
Le projet « Industrie 4.0 » vise à développer de nouvelles organisations de production sur toute la chaîne de valeur. L’« Industrie 4.0 » est annoncée comme la 4ème révolution industrielle. La 1ère révolution industrielle fut déclenchée dans les années 1780 par la création de la première usine de production mécanisée notamment grâce à l’invention de la machine à vapeur. La 2ème révolution industrielle débuta en 1850, avec l’invention de l’électricité puis de la production de masse.
Pour commencer, voici une vidéo présentant le « Chemical Engineering » et son environnement typique:
Bienvenu sur « Réacteur Piston », le blog du génie des procédés. Cette discipline vous est encore inconnue ? Cela ne saurait durer !
Chemical Engineering (génie chimique en français) est inclus dans le Process Engineering (génie des procédés). Ils ont vocations à transformer la matière ou l’énergie à l’échelle industrielle, comme dans une usine de produits cosmétiques ou dans une centrale thermique.
Bonne lecture,
Crédits vidéo: BASF
En introduction de l’article « Colonne à distiller », voici la journée type d’une ingénieure allemande en génie des procédés. Elle est spécialisée en distillation.
Crédits vidéo: BASF
Lors de la synthèse d’un produit chimique (de l’aspirine par exemple), on mélange les réactifs qui sont les espèces chimiques à faire réagir pour obtenir le produit désiré.
Une fois la réaction terminée il faut séparer et purifier le produit qui nous intéresse du reste du mélange réactionnel. Lorsque le mélange est liquide la technique de séparation la plus utilisée industriellement est la distillation.
A l’origine, le génie s’occupait principalement des applications de la physique aux problèmes civils et militaires. Toutefois, avec l’apparition et le développement des industries chimique et parachimique, il devint nécessaire d’avoir des ingénieurs capables de concevoir, de construire et de faire fonctionner l’outillage de synthèse et de traitement chimique, a la fois a l’échelle de l’usine-pilote et de la production. Par conséquence, l’ingénieur chimiste se trouve à l’origine du transfert des sciences physiques du laboratoire vers l’industrie.
