Thermo 2

Présentation

Ce module est commun aux départements Chimie et Génie des procédés du Diplôme d'Ingénieur de l'ENSIACET.

Il peut être suivi individuellement pour une remise à niveau.

Objectifs

• Savoir réaliser un bilan matière et un bilan énergétique sur un procédé
• Être capable de calculer les propriétés thermodynamiques de corps purs à faible pression
• Savoir manipuler les diagrammes thermodynamiques de corps purs
• Donner les bases du calcul des équilibres chimiques et entrephases nécessaires à une bonne utilisation des logiciels de simulation de procédés (ASPEN, PROSIM...).

Contenu de la formation

Les lois de conservation

• Systèmes fermés, systèmes ouverts, systèmes en régime permanent
• Bilan matière (global, partiel, avec et sans réaction chimique),
• Travail, chaleur, premier principe, énergie totale, énergie interne, enthalpie, propriétés de ces fonctions.
• Extension du premier principe aux systèmes ouverts en régime permanent, bilans énergétiques.

Les lois d'évolution et d'équilibre des systèmes

• Deuxième principe, l'entropie, l'énergie libre, l'enthalpie libre,
• Les propriétés de ces fonctions d'état.
• Extension du deuxième principe aux systèmes ouverts en régime permanent, exergie.

Propriétés des corps purs

• Diagramme de Clapeyron, lois de tension de vapeur, diagramme température-entropie,
• Diagramme pression-enthalpie, coordonnées réduites,
• Facteur de compressibilité de Lewis, facteur acentrique, diagrammes généralisés.

Les mélanges de liquides

• Mélanges idéaux et non idéaux, diagramme enthalpie-composition.

Les équations d'état des corps purs

• Équations spécifiques aux gaz, équations à deux paramètres (VdW, RK),
• Équations à trois paramètres (SRK, PR), autres équations d'état (BWR, LKP).

Calcul des propriétés thermodynamiques des corps purs

• Relations fondamentales (Maxwell...), grandeurs résiduelles,
• Enthalpie et entropie résiduelle, calcul des propriétés des gaz et des liquides,
• Calcul de tension de vapeur par équations d'état.

Mélanges

• Grandeurs molaires partielles, potentiel chimique,
• Mélanges de gaz parfaits, mélanges idéaux, mélanges quelconques,
• Grandeurs de mélange, grandeurs d'excès, fugacité, coefficients d'activité (influence de T et P),
• Détermination expérimentale de coefficients d'activité, test de cohérence.

Relations pour le calcul des coefficients d'activité

• Mélanges réguliers (relation d'HILDEBRAND), systèmes binaires (relations de MARGULES, VAN LAAR, WILSON, NRTL, UNIQUAC),
• Systèmes multiconstituants (relations de WILSON, NRTL, UNIQUAC), méthodes d'estimation (ASOG, UNIFAC).

Calcul des équilibres liquide - solide et liquide - liquide

• Mise en équation des équilibres liquide-solide, résolution dans le cas général et dans le cas de systèmes dilués, enthalpie libre de mélange et démixtion,
• Mise en équation des équilibres liquide - liquide, résolution dans le cas général, cas des systèmes binaires et des systèmes dilués.

Calcul des équilibres liquide - vapeur sous faible pression

• Les équations d'équilibre et leurs résolutions, simplification dans le cas d'un mélange liquide idéal,
• Cas des binaires azéotropiques, cas des systèmes dilués, équilibres liquide - liquide - vapeur.

Condition d'accès

Bac +2 minimum

Lieu(x) de la formation

• Toulouse

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