Modélisation et simulation du régime transitoire d'unités de séparation d'un procédé chimique avec leur système de régulation : Application à la conduite d'un atelier industriel

par Philippe Lucas

Thèse de doctorat en Chimie appliquée et génie des procédés

Sous la direction de Dominique Depeyre.

Le président du jury était Roger W. H. Sargent.

Le jury était composé de Arsène Isambert, Henri Gibert, Michel Lucet, Pierre Bec.

Les rapporteurs étaient Jean-Paul Moulin, Rémi Pochat.


  • Résumé

    Le travail proposé porte sur la simulation de régimes transitoires d'un procédé industriel et son utilisation pour l'étude de la conduite de cet atelier. A partir de l'observation d'un atelier de distillation et de l'analyse de son comportement pendant les phases transitoires est proposée une méthodologie de modélisation réaliste mais complexe pour représenter le fonctionnement d'un procédé. L'examen de la littérature scientifique sur le calcul du régime transitoire des procédés montre que la résolution numérique s'appuie le plus souvent sur la méthode de Bear comme le montrent les quelques logiciels et applications industrielles proposés. Sur la base des modèles présentés dans la littérature les équations retenues pour représenter l'installation étudiée sont exposées. Elles concernent non seulement l'accumulation et le transport de matière et d'énergie mais aussi l'acquisition de l'information et sa conversion en actions sur le procédé. La mise en oeuvre de cette modélisation avec le logiciel SpeedUp exige que le système d'équations différentielles et algébriques soit bien conditionné. L'obtention de tels systèmes est illustrée par des exemples d'opérations tirées du procédé étudié. Cette expérience permet de formuler des règles générales de modélisation. Quelques modèles ainsi écrits sont présentés. La modélisation ainsi définie appliquée à un évaporateur puis à la colonne de distillation conduit à des réponses qualitativement et quantitativement conformes à la réalité. Le choix des variables de commande d'une colonne de distillation est plus particulièrement exposé. Son application à la colonne étudiée invite après une étude en transitoire à choisir un certain jeu de variables intensives. Cette étude donne quelques recommandations pour la bonne conduite des régimes transitoires de procédés fortement perturbés. Le mémoire se termine par un bilan de l'apport potentiel de la simulation dynamique dans le choix de la stratégie de conduite d'un procédé.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (IX-128 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 124-128

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 50561
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