Génie de la réaction

Description

Application des équations de conservation de la masse aux systèmes réactionnels monophasiques. Systèmes ouverts et fermés. Régimes stationnaire et transitoire. Paramètres d’avancement des réactions et bilans globaux. Vitesse de réaction, écriture des lois de vitesse et influence de la température. Méthodes d’identification des lois de vitesse. Dégénérescence d’ordre. Notion de réacteur idéal, fermé, ouvert agité et en écoulement piston. Bilan sur les réacteurs idéaux. Application au calcul de réacteurs isothermes monophasiques.  

Objectifs

A la fin de ce module, l'étudiant devra avoir compris et pourra expliquer les concepts suivants :

- Vitesse d'une réaction chimique ou biochimique 
- Étape limitante, catalyse, inhibition
- (Loi de) vitesse d'une réaction : ordre de réaction, constante cinétique, énergie d'activation
- Paramètres d'avancement des réactions 
- Bilans de matière dans les réacteurs 
- Réacteurs ouvert et fermé parfaitement mélangés 
- Réacteur ouvert à écoulement piston

Par ailleurs, il devra être capable de :
L'étudiant devra être capable de :

- Définir un système et ses contours, selon l¿objectif visé ; identifier et calculer les différents flux molaires (entrant, sortant, production, accumulation) des composés dans le système ;
- Choisir le réacteur le plus adapté pour une transformation isotherme en phase liquide et le dimensionner
- Écrire les bilans de matière en fonction des paramètres d¿avancement de(s) réaction(s) et les résoudre pour identifier les flux molaires de chaque constituant
- Déduire qualitativement l¿expression d¿une loi de vitesse en fonction des mécanismes réactionnels dans le cas des réactions chimiques et enzymatiques simples. Comprendre comment les aspects physiologiques peuvent impacter la cinétique des réactions microbiologiques.  
- Proposer et appliquer des méthodes expérimentales et numériques pour déterminer la loi de vitesse d¿une réaction homogène à partir de données expérimentales, 
- Calculer une constante cinétique dans des conditions données de température (loi d¿Arrhenius)
- Traiter un problème global de calcul d'un réacteur homogène isotherme.

Pré-requis

Avoir une bonne compréhension de la notion de concentration. Intégration. Linéarité et régression linéaire.

Évaluation

L’évaluation des acquis d’apprentissage est réalisée en continu tout le long du semestre. En fonction des enseignements, elle peut prendre différentes formes : examen écrit, oral, compte-rendu, rapport écrit, évaluation par les pairs…

En bref

Crédits ECTS :

Nombre d’heures :

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