• Aide
  • Eurêkoi Eurêkoi

Livre

Ingénierie des procédés électrochimiques

Résumé

Présente les origines et l'objet de l'ingénierie électrochimique, les bilans macroscopiques et microscopiques sur les réacteurs électrochimiques, le transport de matière par diffusion-convection, la méthode électrochimique pour la détermination des coefficients de transport de matière, les réacteurs électrochimiques, les matériaux pour la construction des EPP...


  • Éditeur(s)
  • Date
    • 2003
  • Notes
    • Glossaire. Bibliogr. Index
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 287 p. : ill., couv. ill. ; 24 cm
  • Sujet(s)
  • ISBN
    • 2-7298-1512-0
  • Indice
    • 541.7 Électrochimie et magnétochimie
  • Quatrième de couverture
    • L'Ingénierie des procédés électrochimiques, communément appelée Ingénierie électrochimique, est la branche d'application, aux procédés électrochimiques, de la méthodologie générale de l'Ingénierie des procédés de transformation de la matière et de l'énergie (I.P.T.M.E.).

      À partir d'enseignements dispensés et de recherches effectuées dans son laboratoire, l'auteur a confectionné ce livre de texte et de référence pour le destiner à ceux qui, non formés aux méthodes de l'Ingénierie des procédés, voudraient s'intéresser au passage de l'électrochimie à ses applications industrielles.

      Cette introduction à la discipline est destinée aux enseignants en électrochimie et à leurs élèves qui trouveront les éléments pour compléter des enseignements d'électrochimie de base. Il sera aussi utile aux élèves-ingénieurs électrochimistes, aux électrochimistes, aux chercheurs en électrochimie appliquée, aux professionnels ingénieurs et techniciens de l'industrie électrochimique, et plus généralement à tous ceux qui veulent approcher la connaissance des problèmes associés à l'usage des réacteurs où se déroulent les réactions électrochimiques et/ou comprendre les préoccupations de l'ingénieur électrochimiste.

      Après un rappel des origines et de l'objet de l'Ingénierie electrochimique, le livre consacre à celle-ci onze chapitres et se termine par la présentation et la solution de plusieurs exemples d'application.


  • Tables des matières
      • Ingénierie des procédés électrochimiques

      • François Coeuret

      • Ellipses

      • Introduction Origines et objet de l'Ingénierie Electrochimique9
      • 1- L'Ingénierie Electrochimique, domaine d'application des méthodes de l'Ingénierie des Procédés de Transformation de la Matière et de l'Energie (I.P.T.M.E.)9
      • 2- Les concepts de la I.P.T.M.E. en Ingénierie Electrochimique11
      • 3- Organisation des connaissances de la I.P.T.M.E.14
      • Chapitre 1 Considérations générales17
      • 1.1. Ecoulement d'un liquide le long d'une surface plane17
      • 1.2. Ecoulement dans un canal de section rectangulaire19
      • 1.3. Autres types d'écoulements. Modes de convection21
      • 1.4. Flux de transport dans les milieux statiques22
      • 1.4.1. Flux de matière par diffusion moléculaire23
      • 1.4.2. Densité de flux de transport des trois grandeurs extensives en milieu tranquille24
      • 1.4.3. Loi de Newton. Viscosité25
      • 1.4.4. Densité de flux de transport des ions en solution diluée26
      • 1.4.5. Transport simultané des trois grandeurs extensives28
      • Chapitre 2 Bilans macroscopiques et microscopiques sur des réacteurs électrochimiques31
      • 2.1. Bilans macroscopiques31
      • 2.1.1. Bilan macroscopique de matière32
      • 2.1.2. Bilan macroscopique d'énergie33
      • 2.1.3. Bilan macroscopique de quantité de mouvement35
      • 2.2. Bilans microscopiques ou différentiels37
      • 2.2.1. Bilan différentiel ou microscopique de conservation de la masse globale du fluide, ou équation de continuité du fluide37
      • 2.2.2. Bilan différentiel de matière (pour le constituant A)39
      • 2.2.3. Bilan différentiel de quantité de mouvement (équations de Navier-Stokes pour les fluides incompressibles)40
      • 2.2.4. Utilité des bilans différentiels41
      • 2.3. Exemple d'application des bilans différentiels43
      • 2.4. Analyse dimensionnelle - Nombres adimensionnels46
      • 2.4.1. Principe de l'analyse dimensionnelle46
      • 2.4.2. Recherche des nombres adimensionnels par la méthode de Buckingham48
      • 2.4.3. Utilité des nombres adimensionnels50
      • Annexe au Chapitre 2
      • 1. Résumé sur les vecteurs52
      • 2. Bilans différentiels en coordonnées rectangulaires53
      • 3. Opérations qui utilisent l'opérateur Nabla53
      • Chapitre 3 Transport de matière par diffusion-convection et lien avec l'hydrodynamique55
      • 3.1. Rappels de cinétique électrochimique55
      • 3.1.1. Etapes limitatives possibles du processus55
      • 3.1.2. Réaction à l'électrode. Lien entre potentiel et densité de courant56
      • 3.1.3. Courant limite de diffusion59
      • 3.2. Coefficient de transport de matière vers (ou depuis) les électrodes61
      • 3.3. Nombres adimensionnels pour le transport de matière63
      • 3.4. Ecoulements laminaires simples et permanents65
      • 3.5. Cas des milieux électrolytiques d'hydrodynamique complexe69
      • Annexe au Chapitre 3 : Transport de matière au travers d'une couche limite laminaire. Solution approchée pour le cas des liquides72
      • Chapitre 4 Méthode électrochimique pour la détermination des coefficients de transport de matière - Applications75
      • 4.1. Rappel du principe du dosage polarographique75
      • 4.2. Détermination électrochimique de kd par la méthode électrochimique77
      • 4.3. Application à l'échelle locale : microélectrodes82
      • 4.3.1. Les deux «familles» de microélectrodes82
      • 4.3.2. Cas particulier des électrodes «en paroi inerte»84
      • 4.4. Application des microélectrodes88
      • Annexe au Chapitre 4 : Dosage ampérométrique des ions Fe(CN)63 -92
      • Chapitre 5 Réacteurs électrochimiques95
      • 5.1. Principaux types de réacteurs électrochimiques95
      • 5.2. Bilan de matière dans deux types de réacteurs idéaux97
      • 5.2.1. Réacteur continu parfaitement mélangé97
      • 5.2.2. Réacteur à écoulement piston98
      • 5.2.3. Comparaison de ces deux réacteurs idéaux100
      • 5.2.4. Cas d'une cascade de réacteurs parfaitement mélangés mis en série101
      • 5.3. Effet du recyclage d'une partie du débit de sortie102
      • 5.4. Cas de réacteurs réels - Distribution des temps de séjour104
      • 5.4.1. Généralités104
      • 5.4.2. Notion de Distribution des Temps de Séjour ou D.T.S.106
      • 5.4.2.1. Méthode expérimentale d'obtention de la D.T.S.107
      • 5.4.2.2. Utilisation de la D.T.S.109
      • 5.4.2.3. Méthode des deux points de mesure111
      • 5.5. Cas particuliers112
      • 5.5.1. Modèle des réacteurs parfaitement mélangés en série112
      • 5.5.2. Modèle du réacteur à écoulement piston avec dispersion axiale113
      • 5.6. Application du dernier modèle au dimensionnement de réacteurs115
      • 5.6.1. Utilité du modèle du réacteur à écoulement piston avec dispersion axiale115
      • 5.6.2. Exemple de déroulement des calculs117
      • Chapitre 6 Réacteurs à électrodes de grande surface spécifique121
      • 6.1. Introduction121
      • 6.1.1. Stimulation des études grâce à «l'électrode fluidisée»121
      • 6.1.2. Intérêt des Electrodes Poreuses Percolées (E.P.P.)123
      • 6.2. Considérations générales125
      • 6.2.1. Configurations de référence125
      • 6.2.2. Objet du dimensionnement des E.P.P.126
      • 6.2.3. Matériau d'électrode et surface spécifique128
      • 6.3. Bilan des charges électriques dans l'E.P.P.129
      • 6.4. Cas de l'E.P.P. de type parallèle133
      • 6.4.1. Contrôle cinétique et approximation linéaire133
      • 6.4.1.1. Le problème qui se pose et sa solution133
      • 6.4.1.2. Quelques commentaires136
      • 6.4.2. Contrôle diffusionnel138
      • 6.5. Cas de l'E.P.P. de type croisé139
      • 6.5.1. Contrôle diffusionnel139
      • 6.5.2. Application au dimensionnement142
      • 6.5.3. Remarques sur le cas du contrôle cinétique145
      • 6.6. Conclusions145
      • Annexe au Chapitre 6 : Procédé HULIN146
      • Chapitre 7 Principaux matériaux proposés pour la construction des E.P.P.151
      • 7.1. Introduction et historique151
      • 7.2. Cas des électrodes granulaires152
      • 7.2.1. Evolution dans le temps des E.P.P. granulaires152
      • 7.2.2. Cas particulier de l'électrode fluidisée154
      • 7.2.3. Autres électrodes granulaires158
      • 7.2.4. Conclusion sur les électrodes granulaires159
      • 7.3. Cas des électrodes de métal déployé159
      • 7.4. Cas des électrodes de mousse métallique161
      • 7.5. Considérations générales pour l'utilisateur165
      • 7.5.1. Utiliser le canal hydraulique pour y placer une E.P.P.165
      • 7.5.2. Paramètres de dimensionnement167
      • 7.5.3. Liste résumée de quelques paramètres importants168
      • 7.6. Discussion relative à ces matériaux169
      • 7.7. Autres matériaux172
      • Chapitre 8 Transport de matière dans les principales situations pratiques175
      • 8.1. Introduction175
      • 8.2. Electrodes planes parallèles176
      • 8.3. Electrodes cylindriques coaxiales176
      • 8.4. Promoteurs de turbulence électrochimiquement inactifs176
      • 8.5. Matériaux du type électrode-promoteur de turbulence185
      • 8.5.1. Electrodes simples185
      • 8.5.2. Electrodes poreuses186
      • 8.6. Electrode en contact avec un film ruisselant187
      • 8.7. Electrode soumise à l'impact de jets189
      • 8.8. Conclusions192
      • Chapitre 9 Eléments sur la distribution du potentiel et du courant193
      • 9.1. Introduction193
      • 9.2. Distribution primaire195
      • 9.3. Distribution secondaire198
      • 9.3.1. Définition198
      • 9.3.2. Le nombre de WAGNER199
      • 9.3.3. Conséquences200
      • 9.4. Distribution tertiaire202
      • Chapitre 10 Du laboratoire au réacteur industriel203
      • 10.1. Etude à micro-échelle au laboratoire203
      • 10.2. Première étude d'Ingénierie Electrochimique204
      • 10.3 Etude d'un mini-pilote206
      • 10.4. Extrapolation - Etude d'un pilote industriel207
      • 10.5. Principe de l'optimisation économique210
      • 10.6. Conclusion212
      • Chapitre 11 Quelques apports récents de l'Ingénierie Electrochimique213
      • 11.1. Pourquoi de nouveaux réacteurs électrochimiques ?213
      • 11.2. Considérations sur le choix des réacteurs214
      • 11.2.1. Facteurs à considérer au plan pratique215
      • 11.2.2. Quel type d'électrode doit-on considérer ?215
      • 11.3. Présentation succincte de quelques réacteurs originaux217
      • 11.4. Quelques domaines ayant servi au développement de l'Ingénierie Electrochimique220
      • 11.4.1. La récupération des métaux220
      • 11.4.2. Les électrosynthèses organiques221
      • 11.4.3. Le traitement électrolytique des eaux222
      • 11.5. Influence, sur quelques exemples, de l'apport de l'Ingénierie Electrochimique223
      • 11.5.1. Etude de l'irrigation des canaux dentaires sous l'effet d'une lime en vibration224
      • 11.5.2. Etude d'une cellule de laboratoire à auto-pompage226
      • 11.5.3. Etude des échanges entre un fritté et le liquide qui en remplit les pores226
      • 11.5.4. Exemple du réacteur à film ruisselant228
      • Conclusion229
      • Exemples d'application231
      • Nomenclature267
      • Glossaire273
      • Bibliographie275
      • Index alphabétique283

  • Origine de la notice:
    • FR-751131015 ;
    • Electre
  • Disponible - 541.7 COE

    Niveau 2 - Sciences