thesis

Modélisation et simulation dynamique de réacteurs chimiques discontinus : application à la synthèse des polyesters insaturés

Defense date:

Jan. 1, 1995

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Institution:

Rouen

Disciplines:

Directors:

Abstract EN:

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Abstract FR:

Les critères actuels d'arrêt de synthèse des résines polyesters sont insuffisants pour garantir la fabrication du produit désiré qui passe par une meilleure connaissance du procédé ; le travail de modélisation présenté dans ce mémoire a donc été réalisé dans le cadre d'un projet qui a pour ambition de fournir un outil de simulation dynamique permettant d'aider les ingénieurs à mieux comprendre le fonctionnement d'un procédé et les opérateurs à mieux conduire la synthèse effectuée. Les bilans instantanés de matière et d'énergie ont été établis pour chaque partie de l'installation considérée (réacteur, colonne, condenseur). Une méthodologie a été mise au point pour décrire le système réactionnel correspondant à la production de polyesters insaturés. Le système d'équations algébro-différentielles a été intégré à l'aide de l'algorithme DASSL, modifié pour gérer au mieux les événements rencontrés ainsi que les discontinuités du modèle. Une analyse de ce modèle a été opérée pour utiliser les possibilités de la programmation orientée objet lors de l'écriture du logiciel de simulation. Il s'avère que l'utilisation de ce langage dans l'environnement Windows a permis de développer un outil convivial pour l'utilisateur et pour le programmeur, Simulbatch. Le modèle a été validé pour des chauffages-refroidissements et des distillations d'inertes. A l'aide d'expériences spécifiques, les paramètres cinétiques des réactions principales de la synthèse du polymaléate de propylène glycol ont pu être estimés par le logiciel. L'étude de la cinétique de polyésterification avec prise en compte du départ de l'eau, ceci par l'intermédiaire d'une réaction fictive, a permis d'établir une équation de vitesse applicable quelles que soient les conditions de la synthèse. La théorie de Flory-Huggins a été utilisée pour représenter l'équilibre liquide-vapeur du mélange polyester-monomère-condensat. Avec ces données, le logiciel reproduit correctement l'évolution dynamique des températures et des concentrations