Bases de génie des procédés

But du cours

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• Faire découvrir aux étudiants ce qu’est le génie des procédés (GP) — né avec la chimie industrielle et étendu au génie industriel agroalimentaire

• Introduction aux concepts et notions de base du génie des procédés (GP)

• Extension des concepts et techniques du génie des procédés au domaine agroalimentaire (Génie de Procédés Alimentaires — GPA)

Acquis d'apprentissage visés

Cette matière sert de socle technique et méthodologique pour aborder ensuite les cours plus spécialisés de technologie alimentaire et les études approfondies des opérations unitaires et procédés agroalimentaires du cycle ingénieur.

• Acquérir une vision globale du génie des procédés (GP) et du génie des procédés alimentaires (GPA) afin de les situer comme des clés de développement pour les secteurs industriels (chimique, agroalimentaire, etc.)

• Étudier, comprendre et analyser une opération unitaire ou une séquence d’opérations unitaires dans le domaine agroalimentaire

• Initier la présentation d’un schéma P and ID (Piping and Instrument Diagram) et PCF (Plan de Circulation des Fluides)

\- Comprendre l’importance des concepts de bilan d’énergie et de transfert de chaleur/matière pour la transformation et la conservation des aliments.

Prérequis

• Il est prévu qu’avant d’étudier les bases du génie des procédés ou l’introduction au génie des procédés, l’étudiant ait suivi des cours de base en mathématiques, chimie biochimie et physique

Programme

• Le programme s'articule généralement autour des concepts de base qui seront développés ultérieurement dans les années de cycle ingénieur.

1. Introduction au Génie des Procédés (environ 2h)

• Définition et rôle du Génie des Procédés (GP) dans l'industrie agroalimentaire.
• Distinction entre procédé (l'ensemble des étapes) et Opération Unitaire (OU) (l'étape élémentaire).
• Présentation des flux (matière, énergie, quantité de mouvement) dans un procédé.

1. Concept des Bilans (environ 4h) :

a) Bilan de matière :

• Concepts de base : flux entrant/sortant, accumulation.
• Application aux systèmes ouverts et fermés en régime stationnaire (sans accumulation).
• Calculs de base sur des opérations simples (mélange, séchage simplifié).

b) Bilan d'énergie (ou Bilan Thermique) :

• Concepts de base : chaleur, travail, enthalpie.
• Introduction aux capacités thermiques et aux chaleurs latentes (importantes pour l'évaporation ou la congélation).

1. Introduction aux Opérations Unitaires (OU) (environ 6h)

Cette section présente les catégories d'opérations essentielles dans le secteur : a) Transfert de Chaleur :

• Les modes de transfert (conduction, convection, rayonnement).
• Présentation du concept d'échangeur de chaleur (sans calculs complexes).

b) Transfert de Matière :

• Introduction à la diffusion et à la convection de matière.
• Exemples d'OU basées sur le transfert de matière (séparation, extraction, séchage).

c) Mécanique des Fluides :

• Notions d'écoulement (laminaire/turbulent).
• Présentation des équipements de transport de fluides (pompes, tuyauteries).

Modalités d'évaluation

1 Ecrit + 1 oral

Bibliographie

• Techniques de l'Ingénieur: sur le Génie des Procédés Alimentaires, couvrant les bases théoriques et les applications industrielles.
• Manuels de référence (books, e-books, collection) : Ouvrage de « Génie des procédés alimentaires : des bases aux applications » (Bimbenet, Duquenoy et Trystram) ou équivalent.
• Bases de données généralistes en Sciences et Ingénierie (Web of Science, Sciencedirect, etc...).