Liste des simulations

De la Thermodynamique aux Procédés : concepts et simulations.

Les mélanges : définitions et formalismes

Notion de phase
Phase, corps pur, mélange
Composition d'une phase
Définitions
Quelques conversions
Petit calculateur pour convertir des échelles de concentration
Potentiel chimique d'un constituant dans une phase
Concept de fugacité
Définition de la fugacité
Fugacité et état de référence
État standard
Fugacité et équilibres entre phases
Variation de la fugacité avec la pression
Calcul de la fugacité dans des cas simples

Les mélanges : mélange de gaz parfaits et air humide

Mélange de gaz parfaits
Application  : l'air humide
Humidité
Humidité absolue, humidité relative
Calcul pour un air humide
Température de rosée
Température de rosée
Air humide et température de rosée
Enthalpie d'un air humide
Température de saturation adiabatique
Remarque : température humide
Diagramme de l'air humide
Calculateur des propriétés de l'air humide
Présentation du calculateur

Diagramme de l'air humide interactif.

Diagramme psychrométrique interactif : l'utilisateur choisit l'un des couples (température, humidité absolue[1]), (température, humidité relative[2]), (température, température de saturation adiabatique) ou (humidité absolue[1], enthalpie).

Les propriétés de l'air humide sont calculées, et le point représentatif placé sur le diagramme.

Dans le coursEn plein écran
Déshumidification
Mélange

Équilibres liquide-vapeur de mélanges binaires

Équilibres liquide-vapeur de mélanges binaires : comportement expérimental
Diagramme d'équilibre isotherme
Lecture d'une lentille d'équilibre
Diagramme d'équilibre isobare
Azéotropie
Solution idéale
Définition
Équilibre liquide-vapeur d'une solution idéale
Fonctions d'état d'une solution idéale
Les écarts à l'idéalité
Enthalpie libre d'excès de mélanges binaires
Quelques propriétés générales
Quelques expressions simples de l'enthalpie libre d'excès
Équation de Margules à un paramètre
Expression analytique du coefficient d'activité
Expressions empiriques à deux paramètres
SIMULATION : trouver les paramètres qui permettent de représenter le mieux possible le comportement d'un mélange binaire
Modèles de compositions locales
SIMULATION : Ajustement de paramètres sur des données d'équilibres liquide-vapeur binaires
Extrapolation en température
Binaire à deux azéotropes
Système fortement non-idéal
UNIQUAC
Contributions de groupes : équation UNIFAC
Test de l'équation UNIFAC
Comparaison d'UNIFAC et de NRTL

Interprétation des équilibres de phases de mélanges

Les courbes d'enthalpie libre
Équation des courbes d'enthalpie libre
Construction géométrique du potentiel chimique
Interprétation des équilibres de phases
Équilibres de phases et bilan matière
Mélange faiblement non-idéal
Azéotropie
Condition d'azéotropie
Condition d'azéotropie : méthanol-eau
Non idéalité et azéotropie
Azéotrope propanol-eau
Diagramme de phases d'un mélange azéotropique
Azéotrope positif et azéotrope négatif
Azéotrope positif et négatif
Azéotrope positif et azéotrope négatif : pour conclure
Immiscibilité liquide-liquide
Calculs d'équilibre et stabilité

Distillation continue

Principe de la distillation
Schéma d'une distillation simple
Terminologie
Concept de sélectivité
Amplification de la séparation : relation de Fenske
Calcul d'une colonne simple
Dénombrement des degrés de liberté
Bilan de matière
Plateaux adiabatiques : hypothèse de Lewis
Méthode de Mc Cabe et Thiele pour le calcul d'une distillation
Le problème
Courbe d'équilibre liquide-vapeur
La méthode de McCabe et Thiele
Droite opératoire de rectification
Droite opératoire d'épuisement
La construction graphique de McCabe et Thiele
Essayez vous-même
Variations autour de la construction de McCabe et Thiele
Taux de reflux et nombre d'étages
Reflux minimum
Condenseur total ou partiel, consommation énergétique
Optimisation économique de la distillation
Reflux optimum
Influence de la position de la charge
Azéotropie
Azéotropie
Efficacité des plateaux
Murphree
Influence de l'état de la charge
État de la charge
Effet de la pression
Influence de la représentation des équilibres entre phases sur le calcul d'une distillation
Conception d'une colonne en supposant que le liquide est une solution idéale
Peut-on faire confiance à UNIFAC en toutes circonstances ?

Équilibres liquide-vapeur de mélanges multiconstituants

Exemple d'un mélange ternaire
Exemple d'un mélange idéal
Diagrammes triangulaires
Équilibre liquide-vapeur d'un mélange ternaire idéal à T et P fixés
Prédiction des équilibres liquide-vapeur de systèmes multiconstituants
Démarche générale
Mise en pratique de la démarche
Représentation du comportement d'un système ternaire
Diagrammes de phases de systèmes ternaires
Présentation du simulateur
Système ternaire idéal : méthanol (1) - éthanol (2) - propanol (3)
Système ternaire : acétone (1) - méthanol (2) - eau (3)
Système ternaire : méthanol (1) - propanol-2 (2) - eau (3)
Système ternaire : méthanol (1) - tétracholorométhane (2) - benzène (3)
Système ternaire : acétate de méthyle (1) - méthanol (2) - cyclohexane (3).
Système ternaire acétone (1) - chloroforme (2) - méthanol (3)
Système ternaire acétone (1) - chloroforme (2) - benzène (3)

Les Équilibres Chimiques

Réactions chimiques - Notion d'affinité
Écriture d'une réaction chimique
Caractérisation de l'équilibre chimique
Affinité d'une réaction
Loi d'action de masse
Énoncé de la loi d'action de masse
Décomposition thermique de la vapeur d'eau
Formulations simplifiées de la loi d'action de masse
Les solides cristallisés
Réaction chimique avec des liquides : loi d'action de masse en activités
Autres formes possibles de la loi d'action de masse
Estérification
Chaleur de réaction
Chaleur de réaction instantanée
Chaleur globale de réaction
Loi de Van't'Hoff et enthalpie standard de réaction
Chaleur effectivement absorbée par la réaction
Chaleur de réaction
Lois de modération de l'équilibre
Effet d'une modification de température
Effet d'une variation de pression
Loi de modération de l'équilibre
Loi de Le Châtelier
Effet de la composition globale du système sur le déplacement de la réaction

Fluides sous haute pression

Représentation des propriétés des corps pur à partir d'une équation d'état
Retour sur le comportement d'un fluide pur
Les états correspondants
Utilisation d'une équation d'état pour les deux phases
Principe général ; expression de la fugacité à partir d'une équation d'état analytique
Équation d'état analytique : interprétation des différentes branches
Quelques équations d'état usuelles
Calcul effectif des propriétés des corps purs à partir d'une équation d'état
Les principaux diagrammes thermodynamiques
Le diagramme entropie-température
Le diagramme entropie-enthalpie (diagramme de Mollier)
Diagramme enthalpie-pression
Simulateur : diagrammes thermodynamiques de corps purs
Détente dans une vanne - comparaison de modèles
Détente dans une turbine - comparaison de modèles
Calcul d'une pompe
Représentation des propriétés d'un mélange par une équation d'état
Équilibre liquide-vapeur d'un mélange à température et pression élevées
Équations d'état de mélanges
Calcul de la fugacité des constituants
Représentation des équilibres liquide-vapeur de mélanges au moyen de l'équation RKS
Test de l'équation RKS

Équilibres liquide-liquide de mélanges ternaires - Application à l'extraction liquide-liquide

Équilibres liquide-liquide de mélanges ternaires
Un exemple de diagramme de phases
Analyse de variance
Influence de la température et de la pression sur les diagrammes
Différents types de diagrammes
Diagramme à point critique
Diagrammes ouverts
Équilibres à trois phases
Modélisation des équilibres liquide-liquide
Application à l'extraction liquide-liquide
Extraction à un seul étage
Étage d'extraction
Extraction liquide-liquide multi-étagée à contre-courant
Dénombrement des degrés de liberté
Bilans globaux sur la cascade de mélangeurs-décanteurs
Construction graphique d'une cascade de mélangeurs décanteurs
Construction de McCabe et Thiele
Essayez vous-même !
Utilisation du simulateur
Performance d'une extraction liquide-liquide
Effet du taux de solvant
Extraction liquide-liquide et distillation
Composition de l'extrait et taux de solvant
Amélioration de la séparation : reflux d'extrait

Équilibres liquide-solide

Calcul de l'enthalpie libre des phases
Enthalpie libre des corps purs à l'état liquide et solide
Diagramme d'enthalpie libre
Interprétation de l'équilibre liquide-solide
Diagramme simple avec un eutectique
Séparation par cristallisation
Expression de la solubilité
Température de solidification de l'eau salée
Équilibre entre des solides cristallisés et une solution non-idéale
Faibles écarts à l'idéalité
Fonte d'un glaçon
Liquide antigel
Forts écarts à l'idéalité : démixtion liquide-liquide
Formation de composés définis
Composé défini à fusion congruente
Fusion non congruente
Salage des routes en hiver
Solutions solides
Solides solubles en toutes proportions
Solides à miscibilité partielle : eutectique
Solides à miscibilité partielle : péritectique
Eutectoïde, péritectoïde
Diagrammes réels
Le diagramme Lithium - Aluminium
Le diagramme Étain - Cuivre