Travaux Dirigés de Bilans de Matière n°1 - ISET Kélibia

Introduction aux bilans de matière

Ce document de travaux dirigés s'adresse aux étudiants engagés dans des études supérieures en génie des procédés. Rédigé pour l'année universitaire 2015-2016 par Mme Saâfi Ikram et M. Taieb Ahmed au sein du département de génie des procédés de l'ISET Kélibia, ce support propose une série d'exercices pratiques axés sur les bilans de matière.

Présentation générale du document

Le document est intitulé « Travaux Dirigés de BILANS n° 1 » et porte spécifiquement sur les « Bilans de matière en régime permanent sans réaction chimique ». Il est destiné aux étudiants de deuxième année de formation, désignés sous le sigle PA2. À travers une suite d'exercices progressifs, l'ouvrage aborde les fondements du calcul des flux de matière dans diverses opérations unitaires industrielles et de laboratoire.

Contenu et types d'exercices proposés

Les exercices proposés couvrent un large éventail de situations pratiques rencontrées en génie des procédés. Parmi les thématiques abordées, on trouve:

• Des mélanges et des augmentations de concentration de solutions aqueuses de sucre.
• La concentration de jus de fruits par congélation, évaporation ou couplage avec des séparateurs centrifuges et des systèmes de recyclage.
• L'analyse de flux binaires au sein d'une opération unitaire avec des débits et des fractions molaires ou massiques.
• Des opérations de filtration de boues et de suspensions pour séparer le gâteau du filtrat.
• Des colonnes de distillation pour la séparation de mélanges eau-éthanol avec des compositions massiques et molaires spécifiques.
• Des procédés agroalimentaires complexes, tels que la fabrication de lait écrémé en poudre, combinant écrémage par centrifugation, évaporation et séchage par atomisation.

Compétences et objectifs pédagogiques

La résolution de ces exercices permet aux étudiants d'acquérir une maîtrise rigoureuse des bilans massiques et molaires en régime stationnaire. Les apprenants apprennent à traduire un énoncé textuel en schémas de principe clairs, à manipuler les fractions massiques et molaires, à convertir les grandeurs selon les masses molaires des constituants (comme l'eau et l'éthanol), et à structurer les bilans globaux et partiels pour chaque constituant chimique ou biologique.

Méthode de travail recommandée

Pour tirer pleinement profit de ce support de travaux dirigés, il est conseillé de procéder par étapes. Chaque exercice doit d'abord faire l'objet d'un schéma de procédé annoté avec toutes les variables connues et inconnues. Ensuite, l'écriture des bilans de matière globaux et partiels permet de mettre en place un système d'équations algébriques qu'il convient de résoudre méthodiquement.

Informations institutionnelles

Ce polycopié de travaux dirigés émane de l'Institut Supérieur des Études Technologiques de Kélibia (ISET Kélibia), plus précisément du département de Génie des Procédés. Il a été préparé pour l'année universitaire 2015-2016 sous la direction des enseignants Mme Saâfi Ikram et M. Taieb Ahmed, et constitue une base d'entraînement pour le niveau PA2.

Questions fréquentes

À quel niveau d'études ce document est-il destiné ?

Ce document est destiné aux étudiants de deuxième année (PA2) au département de génie des procédés de l'ISET Kélibia.

Quels types de procédés sont étudiés dans ces exercices ?

Les exercices traitent de procédés physiques sans réaction chimique en régime permanent, incluant la concentration par évaporation ou congélation, la distillation, la filtration et l'industrie laitière.

Quels auteurs ont rédigé ce support de travaux dirigés ?

Le document a été préparé par Mme Saâfi Ikram et M. Taieb Ahmed pour l'année universitaire 2015-2016.

Testez vos connaissances

Télécharger Travaux Dirigés de Bilans de Matière n°1 - ISET Kélibia pdf