CHIMIE INDUSTRIELLE - Gramme

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Bilan de chaleur : Chimie Industrielle Introduction 0 = H1 - H2 + Q premier type d'échangeur 0 = H1 + H3 - H2 - H4 deuxième type d'échangeur Les symboles ne changent pas de sens et ont donc déjà été définis (voir plus ci avant et les figures). Les équations exprimant l'échange thermique doivent en général être ajoutées mais pas nécessairement. Ces appareils sont également dimensionnés par les techniques du Génie Chimique où les calculs de la surface d’échange et la charge thermique de l’échangeur apparaissent comme les plus importants. 3.7.1.4. Les appareils à pression Les appareils à pression modifient fortement la pression des flux entrants par une action mécanique sans modifier les débits massiques. Compresseur Turbine Vanne Pompe Le bilan matière est immédiat puisque les débits massiques sont conservés. Bilan de chaleur : 0 = Hin - Hout + Puissance compresseur ou pompe 0 = Hin - Hout - Puissance turbine 0 = Hin - Hout vanne Pour les vannes, le bilan enthalpique est conservé et comme ces appareils introduisent seulement une modification de pression, la température n'est pratiquement pas modifiée [18] . Au point de vue énergie, il s'agit de transfert énergie [18] L’enthalpie est peu influencée par la pression cependant une modification de température importante risque de se présenter dans le cas du changement de phase d'un mélange. - 34 -
Chimie Industrielle Introduction potentielle et/ou énergie cinétique, énergies dont l’importance est faible dans les bilans enthalpiques. Donc s’il faut faire des bilans énergétiques précis sur les vannes, il faut tenir compte de ces énergies. Les compresseurs sont pour les gaz et les pompes pour les liquides. Dans le premier cas la température change beaucoup alors que pour le second, elle change peu (incompressibilité relative du liquide). Le bilan d'impulsion reste toujours simple car pour ces appareils, la chute ou le gain de pression effectué (ou désiré)est précisé. Les équations exprimant l'action mécanique doivent en général être ajoutées et leur dimensionnement spécifique relève du Génie Chimique. 3.7.1.5. Les tuyauteries Les tuyauteries sont les connexions entre les appareils. Elles contiennent la matière mais il n’est pas nécessaire de faire de bilan dessus car il ne s'y passe rien de spécial, la matière est seulement transférée. Les pertes de charge éventuelles dans les tuyauteries sont souvent symbolisées par des vannes ou encore comprises dans les appareils précédents. 3.7.1.6. Les diviseurs et les mélangeurs Le mélangeur a pour simple but de mélanger deux ou plusieurs flux pour en faire un seul sans aucun apport de travail. Par contre, le diviseur fait l'inverse, il sépare un flux en deux voire plus (rare) mais toujours sans apport de travail. Z3 Z1 Z2 Bilan matière pour chaque constituant i : Mélangeur Diviseur 0 = Z1i - Z2i - Z3i i = 1, N diviseur - 35 - Z1 Z2 Z3 0 = Z1i + Z2i - Z3i i = 1, N mélangeur
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