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Outils numériques pour l'ingénierie chimique

Code UE : CGP230

  • Cours + travaux pratiques
  • 6 crédits
  • Volume horaire de référence
    (+ ou - 10%) : 50 heures

Responsable(s)

Jean-Louis HAVET

École du numérique et de l'IA

Public, conditions d’accès et prérequis

Elèves inscrits en Master STS mention Génie des procédés et des bioprocédés parcours Ingénierie chimique
Master 2 en partenariat avec Sorbonne Université.
Élèves ayant un niveau Bac + 4 (M1) et ayant validé les bases du génie des procédés (au moins 24 crédits).
Avoir des notions de bilan matière et chaleur
Avoir des notions de thermodynamique et de cinétique chimique

Objectifs pédagogiques

Donner les connaissances scientifiques et techniques nécessaires pour choisir et dimensionner un réacteur ainsi que les connaissances scientifiques et pratiques pour la mise en oeuvre d'un appareillage du génie des procédés ou d'un atelier complet.
La simulation des procédés est devenue un outil incontournable aussi bien au niveau industriel que dans le domaine de la recherche. Cette UE a pour objectif de donner aux étudiants les connaissances fondamentales et le savoir-faire nécessaire à la simulation des procédés chimiques à l’aide de logiciel industriel tel que Aspen HYSYS.
Le réacteur étant le cœur de la plupart des procédés chimiques, cette UE a également pour
vocation d’aborder les notions importantes au calcul de réacteurs chimiques.
Les étudiants devront utiliser l’ensemble des connaissances acquises (simulation des procédés, calcul de réacteur, méthodes numériques) dans le cadre d’un projet qu’ils devront mener en équipe depuis le choix du modèle jusqu’à la présentation des résultats devant un jury.

Compétences visées

Les élèves seront capables de concevoir et optimiser des réacteurs chimiques, qui jouent un rôle clé dans des industries telles que la chimie, la pétrochimie, la pharmaceutique et les énergies renouvelables. Les compétences incluent :
  • Modélisation et simulation de réacteurs chimiques complexes à l'aide de méthodes analytiques et numériques,
  • Dimensionnement, analyse et optimisation des réacteurs en fonction des propriétés thermodynamiques, cinétiques et des conditions opératoires spécifiques,
  • Application de méthodes numériques avancées pour résoudre les équations complexes liées aux procédés chimiques,
  • Utilisation d'outils de simulation industrielle pour modéliser, simuler et optimiser les performances des réacteurs chimiques.

Mots-clés

Contenu

L'enseignement a lieu le lundi matin en présentiel
Partie Calcul de réacteur :
  • Introduction au calcul de réacteur
  • Vocabulaire de base de la transformation chimique
  • Aperçu de la cinétique des réactions en phase homogène de la thermodynamique
  • Bilan massique dans les réacteurs idéaux
  • Sélectivité et taux de conversion des réactions en phase homogène
  • Réacteurs non-isothermes
  • Bilan massique et thermique dans les réacteurs idéaux
  • Comparaison entre les réacteurs : isothermes, adiabatiques, et pseudo isotherme
  • Cas particulier des réactions exothermique dans les réacteurs parfaitement agités
Partie méthodes numériques :
  • Mise en équation et degré de liberté
  • Modèles thermodynamiques
  • Résolution des systèmes d’équations linéaires et non-linéaires
  • Résolution d’équations différentielles (méthodes d’Euler et de Runge-Kutta)
  • Présentation des outils de simulation

Modalité d'évaluation

Examen écrit et projet avec document et présentation orale.

Bibliographie

  • J. AMOUROUX : Calcul de réacteur, Polycopié distribué aux élèves

Cette UE apparaît dans les diplômes et certificats suivants

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Contact

EPN01- Génie des procédés
292 rue Saint martin 2.0.13
75003 Paris
Tel :01 40 27 22 67
Claudine Bes
Voir le site

Voir le calendrier, le tarif, les conditions d'accessibilité et les modalités d'inscription dans le(s) centre(s) d'enseignement qui propose(nt) cette formation.

UE

    • Paris
      • Centre Cnam Paris
        • 2025-2026 1er semestre : Formation en présentiel journée
        • 2026-2027 1er semestre : Formation en présentiel journée
        • 2027-2028 1er semestre : Formation en présentiel journée
        Comment est organisée cette formation ?
        2025-2026 1er semestre : Formation en présentiel journée

        Dates importantes

        • Période des séances du 15/09/2025 au 17/01/2026
        • Période d'inscription : du 02/06/2025 à 10:00 au 17/10/2025 à 18:00
        • Date de 1ère session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF
        • Date de 2ème session d'examen : la date sera publiée sur le site du centre ou l'ENF

        Précision sur la modalité pédagogique

        • Une formation en présentiel est dispensée dans un lieu identifié (salle, amphi ...) selon un planning défini (date et horaire).