The engineering of chemical reactions

Le cours de génie de la réaction chimique a pour objectif de discuter comment modéliser et simuler le comportement de réacteurs chimiques idéaux, et ceci dans le but de comprendre, choisir, dimensionner et optimiser. La structure du cours est la suivante:

• Introduction et définitions
• Résolution de systèmes d'équations différentielles à l'aide d'outils numériques (Excel, Python)
• Bilans de matière sur des réacteurs idéaux isothermes
• Conversion, dimensionnement et optimisation de réacteurs continus
• Réactions multiples, sélectivité et réacteurs tubulaires à membrane
• Bilans de chaleur et simulation de réacteurs polytropiques à l'état stationnaires
• Bilans de chaleur et simulation de réacteurs polytropiques à état transitoires
• Réacteurs et catalyse

Au terme de ce cours, l'étudiant-e doit être capable de modéliser le comportement d'un réacteur chimique idéal fonctionnant en mode batch ou continu, de le simuler à l'aide des outils numériques proposés (Excel ou Python) et de visualiser les différentes variables du procédé (concentrations, volume, température) pour des conditions opératoires variées.

• de comprendre, d'expliquer et de modéliser le comportement des différents réacteurs chimiques idéaux fonctionnant en mode isotherme.
• de décrire la cinétique d'un schéma réactionnel complexe de manière à pouvoir être utilisée sans erreur dans le bilan de matière d'un réacteur.
• d'écrire et de résoudre les bilans de matière pour chacun des réacteurs chimiques étudiés.
• d'optimiser la conduite d'une réaction chimique en choisant le bon réacteur ou le bon arrangement de réacteurs.
• de comprendre, d'expliquer et de modéliser le comportement des différents réacteurs chimiques idéaux fonctionnant en mode polytropique, à l'état transitoire ou stationnaire
• de décrire la cinétique d'un schéma réactionnel complexe, en tenant compte des changements de température, de manière à pouvoir être utilisée sans erreur dans les bilan de matière et d'énergie d'un réacteur
• de décrire le comportement thermodynamique d'un schéma réactionnel complexe de manière à pouvoir utiliser ces données sans erreur dans l'écriture des bilans de matière et d'énergie des réacteurs étudiés
• d'écrire et de résoudre les équations de bilans d'énergie pour chacun des réacteurs polytropiques étudiés.
• de savoir comparer les avantages et inconvénients des techniques de réaction présentées dans différentes situations pratiques impliquant des réactions complexes, exothermiques ou endothermiques.