Nouvelles approches de modélisation de la cristallisation en sucrerie de cannes : Proposition d'applications industrielles en vue de l'amélioration des performances du procédé

par Alfred Jean-Philippe Lauret

Thèse de doctorat en Génie des procédés et automatique

Sous la direction de Jean-Claude Gatina.

Soutenue en 1998

à La Réunion .


  • Résumé

    Un préalable incontournable à l'amélioration des performances du procédé de cristallisation est la connaissance des paramètres essentiels que sont la sursaturation et la cinétique de croissance des cristaux. Face à la complexité des phénomènes mis en jeu, il est nécessaire de définir de nouveaux outils et de mettre en oeuvre de nouvelles approches de modélisation. Cette problématique est illustrée d'une part, par la conception d'un capteur logiciel de la sursaturation et d'autre part, par la proposition d'une nouvelle stratégie de modélisation dite hybride (qui combine un réseau de neurones et un modèle de connaissance) pour accéder à la cinétique de croissance. Cependant, ces nouvelles approches n'occultent pas les démarches classiques de modélisation du génie de la cristallisation. Ainsi, en vue de mieux contrôler la qualité du sucre obtenu, un modèle mathématique du procédé de cristallisation, s'articulant essentiellement autour du bilan de population, est proposé. Deux méthodes de résolution du bilan de population sont abordées : celle, standard, des moments et celle, plus réaliste, des classes. Le modèle classique de la cinétique de croissance est également identifie. Toutefois, cette identification affiche un caractère original car les paramètres cinétiques ont été obtenus à partir de mesures industrielles. À cet effet, un calcul d'incertitude sur les paramètres estimés nous a semblé essentiel. Notre étude, bien que reposant sur des bases théoriques établies, s'est voulue néanmoins pragmatique et immédiatement applicable. Elle comporte donc un important volet expérimental in situ. Ainsi, trois applications industrielles sont proposées. La première est relative à la mise en œuvre d'un capteur logiciel de la sursaturation. Sur la base de ce dispositif, il a été proposé un profil optimal de sursaturation pouvant conduire à une meilleure production en termes de qualité et de rendement. Le caractère pragmatique de notre démarche est également renforcé par la mise en œuvre effective en ligne d'un réseau de neurones récurrent utilisé pour prédire le brix de la massecuite a partir d'une simple mesure de conductivité.

  • Titre traduit

    New modelling approaches of crystallisation in the sugar cane industry proposition of industrial applications for improving the sugar boiling process


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Informations

  • Détails : 1 vol. (309 p.-[9] p. de pl.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 272-278. Annexes

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