| Etablissement | Université Médéa -Yahia Farès | | Affiliation | Institut des Sciences et de la Technologie | | Auteur | ABDELLAH EL HADJ, Abdellah | | Directeur de thèse | HANINI Salah (Professeur) | | Co-directeur | SI MOUSSA (Maitre de conférence) | | Filière | Génie des procèdes | | Diplôme | Doctorat | | Titre | Modélisation des équilibres de phase à pressions élevées | | Mots clés | Propriétés thermodynamiques; Equilibre de phase; Modélisation; Simulation. | | Résumé | La modélisation des propriété thermodynamiques et des équilibres de phases est réalisée à l'aide de méthodes allant des modèles purement empiriques ou semi empiriques, aux équation d'état cubiques simples telles que les équations d'état cubiques de Soave-Redlich-Kwong ou de Peng-Robinson, et passant par les équations d'état cubiques combinées avec la théorie d'association moléculaire telle que l'équation d'état de CPA (Cubic Plus Association) jusqu'aux équations d'état complexes à fondement théorique basées sur la thermodynamique statistique telles que les équations d'état SAFf (Statistical Associating Fluid Theory), PC-SAFf (Perturbed Chain Statistical Associating Fluid Theory).
L'application des équations d'état pour la modélisation des équilibres de phases, notamment les équilibres de phases à pression et à température supérieures respectivement à la pression critique et la température critique de l'un des constituants du mélange (par exemple le fluide supercritique utilisé dans un des procédés de la technologie supercritique cités plus haut) fait intervenir, à travers l'utilisation de règles de mélange, la régression ou l'ajustement de paramètres d'interactions binaires à partir des données expérimentales dans le but d'améliorer les prédictions obtenues par ces équations d'état. D'autre part, l'utilisation des équations d'état pour les mélanges est basée sur la connaissance des propriétés des corps purs qui ne sont pas toujours disponibles pour les nouveaux composés, comme les biomolécules ou les produits pharmaceutiques, et doivent donc être estimées par des méthodes de contribution de groupes. Ceci peut engendrer un facteur supplémentaire d'incertitudes aux prédictions obtenues, dues essentiellement à la sensibilité de ces méthodes à ces paramètres de corps purs, et fait en sorte que les prédictions ne soient pas toujours au niveau de précision requis. Enfin le grand nombre des équations d'état et les règles de mélange qui existent dans la littérature est la raison pour que leur application soit loin d'être une tâche sûre et facile.
D'autre part la révolution de l'informatique et le développement de nov elles méthodes de calcul numérique basé sur l'intelligence artificielle et les sciences cognitives ont donné naissance durant les dernières décennies à de nouvelles méthodes de calcul et de modélisation telles que les réseaux de neurones artificiels (RNA), les systèmes experts, les algorithmes génétiques et la logique floue. Le livre d'Engelbrecht (2007) dans sa deuxième édition présente une excellente introduction de ces techniques sous l'égide de l'intelligence computationnelle. L'efficacité, la fiabilité et la robustesse de ces méthodes ont été démontrées par leurs nombreuses applications dans les différentes disciplines de sciences et d'ingénierie. Himmelblau (2008) a présenté récemment, dans un article de revue, un compte sur les expériences de l'application des
RNA en génie chimique.
Dans cette étude, on se propose de recourir à la modélisation et à l'utilisation des équations d'état
disponibles dans la littérature pour la prédiction de la solubilité de certains produits.
Le cahier de charge s'organise en trois chapitres, une conclusion générale et une bibliographie:
• Dans le premier chapitre, une revue bibliographique, état de l'art sur le thème sera présentée. Elle consiste en une étude de synthèse théorique sur la prédiction des propriétés thermodynamiques à partir des équations d'états. Cette revue bibliographique va permettre de faire le point sur les connaissances actuelles de prédiction des propriétés thermodynamiques.
• Le second chapitre sera consacré aux équilibres de phases (binaires et ternaires) notamment à pression et température élevée.
• Le dernier chapitre comporte deux volets:
o Le premier la présentation des équations d'état (hypothèses, quantification, avantages, inconvénients) pour la prédiction des propriétés thermodynamiques, qui seront choisis par leurs précision et leurs intérêt industriel.
Le second concerne la modélisation et l'application des équations d'état pour la prédiction des propriétés d'équilibre de certains produits pharmaceutiques.
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