Intensification des procédés : comment ?
Intensification des procédés - Introduction

L'intensification des procédés peut être obtenue en utilisant des équipements et réacteurs multifonctionnels (ou hybrides) qui couplent ou découplent dans un même équipement des processus élémentaires (transfert-réaction-séparation) pour accroître la productivité et/ou la sélectivité par rapport au produit désiré ou pour faciliter la séparation des sous-produits indésirables (distillation catalytique, extraction ou absorption réactive, cristallisation membranaire, réacteurs chromatographiques ou membranaires, garnissages catalytiques structurés, réaction et transfert de chaleur ou génération de puissance, etc.). La réduction ainsi obtenue du nombre d'équipements unitaires conduit à une diminution des coûts d'investissement et à une meilleure utilisation de l'énergie. De plus, l'amélioration de la sélectivité des produits conduit à une réduction dans la consommation des matières premières et donc des coûts de fonctionnement. Toutefois, l'utilisation de ces technologies hybrides est encore aujourd'hui limitée par les problèmes de contrôle et de simulation qu'elles soulèvent et qui conduisent à des défis intéressants en modélisation dynamique et en conception, conduite et contrôle de procédés fortement non linéaires.

L'intensification des procédés peut être obtenue par de nouvelles méthodes de production :

• fonctionnement en régime transitoire, cyclique, pulsé pour augmenter les contacts entre phases ;

• fonctionnement dans des conditions extrêmes de température et de pression ;

• inversion des sens d'écoulements des fluides pour réaction-génération dans le même équipement ;

• fonctionnement avec des technologies ultrasons, microondes, rayonnements lumineux ou sous champ magnétique pour augmenter la productivité des procédés et la sélectivité de réactions catalytiques ;

• injections étagées d'un réactif tout au long d'un réacteur pour augmenter la sélectivité dans le cas de réactions parallèles en série ;

  ou par un fonctionnement avec de nouveaux milieux et environnements réactionnels relevant des pratiques de la chimie verte (utilisation de solvants néotériques, fluides supercritiques, liquides dilatables contenant des gaz comprimés, liquides ioniques, liquides fluorés...).

Dans...