Opération unitaire

Une opération unitaire est une subdivision d'un procédé industriel qui consiste en général en une opération physique ou chimique. C'est une opération où est réalisée une seule transformation chimique ou l’extraction d’un constituant d’une solution par une seconde phase (liquide ou gazeuse) ou la séparation physique de constituants d’un mélange (distillation d’un mélange liquide) ou d’une suspension (par exemple la filtration) Typologie On peut classer les opérations unitaires en trois grandes classes :

préparation, conditionnement et acheminement des matières premières (réactifs) ;

transformation chimique des réactifs en produits ;

séparation, purification et conditionnement des produits.

Exemples Voici une liste d'opérations unitaires :

Transport de fluides / transfert thermique sur des fluides : ** Écoulements : pompage, mesure, stockage ** Mélange : agitation, turbulence ** Transfert : thermique ** Changement de phase : évaporation, condensation, fu

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Application of Exergy Analysis in Energy Requirements Assay of the Typical Process Unit Operations of Chemical Industries

Amélie Courjon

This project proposes a method based on exergy analysis for considering energy efficiency problems. Because exergy is not a concept frequently used by industrials attention has been paid to go through what is exergy and how it can be so useful to enhance the use of available resources. A case study has been taken from a real plant from the chemical industry. A particular attention has been paid to the typical unit operations that are encountered in chemical plants. Unit operations of different types have been submitted to exergy analysis. In particular, the impact of operating conditions around each type of equipment has been highlighted. A systematic approach has been lead to identify new potentials for exergy recovery. Combined with pinch analysis the exergy approach has proved a very powerful tool to enhance exergy recovery between process streams. 58% of the process internal exergy losses have been recovered while Aspen tool for column thermal targeting analysis helps finding new parameters that reduce column internal losses by 60% and its energy requirement by 21%.

2012

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APPLICATION OF EXERGY ANALYSIS IN ENERGY REQUIREMENT ASSAY OF THE TYPICAL PROCESS UNIT OPERATIONS

Amélie Courjon

2012

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Energy efficiency in waste water treatments plants: Optimization of activated sludge process coupled with anaerobic digestion

Nicolas Descoins, François Maréchal

This paper presents a study concerning the optimization of a Waste Water Treatment process. The process deals with carbon and nitrogen removal and includes activated sludge reactors coupled with an anaerobic digestion reactor. Nitrification and de-nitrification biochemical reactions are due to the biological activity of heterotrophic and autotrophic micro-organisms occurring inside the reactors. Rigorous Plant-Wide models that represent the main biochemical transformations have been constructed as per the CEIT approach [1]. The energy consumption for each Physical Unit Operation (P.U.O.) involved in the flow-sheet is evaluated and a full link is made between the biological activity and the electrical demand or production. Steady-state mathematical optimizations are then computed and the influence of primary settling efficiency on electrical autonomy is quantified and demonstrated. The ammonium recycling from digestion to activated sludge reactors is also demonstrated to be a limiting factor for the overall energy efficiency, as well as the C-substrate availability for denitrifying. Some conclusions are then drawn to improve the global electrical efficiency of the system.

2011

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Génie chimique

Le génie chimique, ou génie des procédés physico-chimiques, désigne l'application de la chimie physique à l'échelle industrielle. Elle a pour but la transformation de la matière dans un cadre industr

Distillation

thumb|200px|Une colonne à distiller au musée Stella Matutina de Saint-Leu, à La Réunion. La distillation est un procédé de séparation de mélange de substances liquides dont les températures d'ébullit

Ingénieur chimiste

Un ingénieur chimiste, ingénieur civil chimiste ou ingénieur civil en chimie est un ingénieur dont le domaine de spécialisation est la chimie. Un ingénieur chimiste est principalement formé pour tra

ME-451: Advanced energetics

Methods for the rational use and conversion of energy in industrial processes : how to analyse the energy usage, calculate the heat recovery by pinch analysis, define heat exchanger network, integrate heat pumps and cogeneration units and realise exergy analysis of energy conversion systems.

CH-334: Opération unitaire et technologie des procédés

L'étudiant sera capable de :

Définir et décrire les principales OpUnit.
Elaborer l'analyse critique d'une OpUnit, optimiser son fonctionnement selon les contraintes.
Emettre des recommandations d'amélioration, en tenant compte de la technique de l'économie et du développement durable.

ME-454: Modelling and optimization of energy systems

The goal of the lecture is to present and apply techniques for the modelling and the thermo-economic optimisation of industrial process and energy systems. The lecture covers the problem statement, the solving methods for the simulation and the single and multi-objective optimisation problems.