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Séance de cours

Analyse du système d'évaporation

Dans cours

ChE-201: Introduction to chemical engineering

Introduction to Chemical Engineering is an introductory course that provides a basic overview of the chemical engineering field. It addresses the formulation and solution of material and energy balances by using the physical/chemical properties of material ...

Description

Cette séance de cours traite de l'analyse d'un système d'évaporation en quatre étapes où une solution de sucre de 50 % est concentrée à 65 % par évaporation de l'eau. L'analyse du degré de liberté est effectuée pour chaque sous-système et pour l'ensemble du système, en déterminant le débit et la composition de tous les flux.

Enseignant·e

Vassily Hatzimanikatis

Dr. Vassily Hatzimanikatis is currently Associate Professor of Chemical Engineering and Bioengineering at Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), in Lausanne, Switzerland. Vassily received a PhD and an MS in Chemical Engineering from the California Institute of Technology, and his Diploma in Chemical Engineering from the University of Patras, in Greece. After the completion of his doctoral studies, he held a research group leader position at the Swiss Federal Institute of Technology in Zurich (ETHZ), Switzerland. Prior to joining EPFL, Vassily worked for three years in DuPont, Cargill, and Cargill Dow, and he has been assistant professor at Northwestern University, at Illinois, USA. Vassilys research interests are in the areas of computational systems biology, biotechnology, and complexity. He is associate editor of the journals Biotechnology & Bioengineering, Metabolic Engineering and Integrative Biology, and he serves on the editorial advisory board of the journals Bioprocess and Biosystems Engineering, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, and Industrial Biotechnology. He has written over 70 technical publications and he is co-inventor in three patents and patent applications. Vassily is a fellow of the American Institute for Medical and Biological Engineering (2010), he was a DuPont Young Professor (2001-2004), and he has also received the Jay Bailey Young Investigator Award in Metabolic Engineering (2000), and the ACS Elmar Gaden Award (2011).

Source officielle

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Refroidisseur par évaporation

Un refroidisseur par évaporation est un dispositif qui refroidit l'air par évaporation de l'eau. Le refroidissement par évaporation diffère des systèmes typiques de climatisation, qui utilisent des cycles de réfrigération compression de vapeur ou absorption. Le refroidissement par évaporation utilise le fait que l'eau absorbe une quantité relativement importante de chaleur pour s'évaporer (c'est-à-dire qu'elle a une grande enthalpie de vaporisation). La température de l'air sec peut être considérablement abaissée par l'évaporation de l'eau.

Évaporation

Lévaporation est le passage d'un liquide de l'état liquide à l'état gazeux à sa surface, à une température inférieure à la température d'ébullition. Ce phénomène a pour effet d'absorber de l'énergie thermique, et donc de réduire la température des deux milieux en contact, ou de freiner leur échauffement par une source. Le mot évaporation est emprunté au latin impérial evaporatio, -ionis. Jusqu'à la fin du , on s'intéresse à l'aspect thermodynamique du phénomène et Joseph Black met en évidence la notion de chaleur latente de vaporisation (1761).

Évaporateur

Un évaporateur est un appareillage réalisant dans une de ses parties un changement d'état du liquide au gaz. En génie chimique, l'évaporateur est un appareil dessiné pour concentrer une solution par apport d'énergie, la solution étant composée par un solvant volatil en mélange avec une phase non volatile. La différence entre évaporation et séchage est dans le résultat du procédé : un liquide dans l'évaporation, un solide dans le séchage. L'évaporation peut engendrer la précipitation de la phase non volatile, faisant ainsi un procédé de cristallisation.

Sucre

vignette|Usine sucrière transformant la canne à sucre en sucre de canne à La Réunion. vignette|Cristaux de sucre raffiné (macrophotographie). Le sucre est une substance de saveur douce extraite principalement de la canne à sucre ou de la betterave sucrière. Le sucre est une molécule de saccharose (glucose + fructose). Il est également possible d'obtenir du sucre à partir d'autres plantes. Toutefois, d'autres composés de la même famille des saccharides ont également une saveur douce : le glucose, le fructose.

Sucre inverti

Le sucre inverti est un mélange équimolaire de glucose et de fructose obtenu par hydrolyse du saccharose. L'hydrolyse est réalisée soit par une enzyme, l'invertase, ou bien en présence d'acide : C12H22O11 (saccharose) + H2O (eau) → C6H12O6 (glucose) + C6H12O6 (fructose) Dans les boissons, l'hydrolyse par un acide (acide citrique, acide phosphorique) se produit partiellement, voire totalement, au cours du temps. Plus la boisson est acide (bas pH), plus l'hydrolyse est rapide.

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