Letteratura scientifica selezionata sul tema "Réacteurs chimiques – Simulation, Méthodes de"

La réutilisation des eaux usées est reconnue comme une technique importante dans les régions arides et /ou grandes consommatrices d'eau. L'une des méthodes actuellement très employée consiste à recharger la nappe phréatique avec des effluents secondaires via des bassins d'infiltration. L'épuration biologique et / ou chimique à travers la zone non-saturée représente une caractéristique importante de cette technologie. Les procédés de ce type sont connus sous l'appellation de Soil Aquifer Treatment (SAT) ou géofiltration. Dans ce travail, le procédé a été étudié comme méthode de réhabilitation d'un effluent secondaire d'eaux usées jusqu'au stade d'eau potable. Cette recherche a été principalement axée sur le comportement, le transport des matières organiques (MO) de l'effluent et particulièrement sur leur rôle de précurseurs potentiels de sous-produits de désinfection lors de la réutilisation de la nappe. Dans la zone vadose, la matière organique est principalement éliminée par biodégradation, et à un degré moindre, par adsorption. Les simulations du procédé, en laboratoire, ont été réalisées en réacteurs recirculés aérobies, en mode cuvée, avec un biofilm acclimaté sur des particules de sable siliceux, afin de déterminer la fraction biodégradable des MO. L'évaluation de celle-ci est essentielle pour prédire leur potentiel de dégradation par la biomasse de la zone vadose. L'effluent mis en oeuvre est issu d'une station d'épuration de l'Arizona (États-Unis) avec biofiltre (lit filtrant à support plastique); sa concentration en carbone organique dissous (COD) se situe entre 10 et 15 mg/L. L'effluent mis 5 jours durant en contact avec le biofilm acclimaté du réacteur montre un abattement de 50-60 % du COD. Il a ainsi été déterminé qu'environ 80 % de l'élimination des MO de l'effluent survient dans les premières 24 heures d'expérimentation, alors que le reste, près de 20 %, est éliminé durant les 48 heures suivantes. Dans ces conditions, le délai de 5 jours apparait suffisant pour dégrader les MO présentes dans ces effluents. Les rendements observés augurent bien de la dégradation dans la zone vadose si l'on tient compte de la combinaison des taux et de la hauteur d'infiltration avec des temps de résidence de 2 à 14 jours ainsi qu'il est proposé dans le procédé. Afin d'accroître la biodégradabilité des MO, une ozonation a été effectuée, en amont du bio-traitement, avec un générateur d'ozone à l'échelle du banc d'essai fonctionnant en mode semi-continu (admission continue de gaz, volume stable de liquide). La pré-ozonation a permis d'accroître la biodégradation de 60-70 %. Bien qu'un fort pourcentage de MO soit éliminé dans ce schéma, il ressort que l'ozone n'a qu'un effet modeste sur la transformation des MO dissoutes non-biodégradables en matières biodégradables par rapport à des expériences similaires effectuées avec des matières organiques naturelles (MON) des eaux de surface. L'eau usée ainsi traitée présente des niveaux de COD comparables à ceux d'une eau de surface employée à des fins de consommation. Les caractéristiques des MO de l'effluent ont été comparées à celles des MON. Une ultrafiltration de l'effluent pour déterminer le poids moléculaire apparent des MO, donne une distribution bimodale de leur poids moléculaire par rapport à une distribution logarithmique normale observée avec des MON typiques. En utilisant des résines non- ioniques pour séparer les fractions hydrophobes et hydrophiles des MO, il ressort que l'ozonation ne transforme pas de façon significative la fraction hydrophobe des MO de l'effluent en fraction hydrophile, tel que cela a été observé durant l'ozonation des MON. Ces eaux ont été chlorées en pilote, selon des conditions similaires à celles des réseaux de distribution (CI2:COD=1:1mg/mg, période d'incubation=24 heures) afin de simuler la post-désinfection après récupération. Les sous-produits réglementés (Trihalométhanes THM) et ceux proposés (Acides holoacétiques, HAA6) ont été formés à des taux inférieurs ou proches des normes en vigueur (ou de celles proposées pour HAA6) pour l'eau potable aux États-Unis. Cependant, une nitrification significative a été observée dans nos simulations de traitement par le sol avec un effluent non-nitrifié, conduisant à des teneurs en nitrates supérieures à la norme américaine pour l'eau potable (10 mg/L).

L’importance de ce travail portera sur l’élaboration d’un programme pour la simulation de la combustion isobare et adiabatique des hydrocarbures saturés CnH2n+2. Deux méthodes illustrent le calcul de la combustion, la première est fondée sur l’annulation des affinités des réactions chimiques considérées au sein des produits de combustion, quant à la deuxième, elle est basée sur le calcul des constantes d’équilibre. Dans cette étude, les produits de la combustion comprennent essentiellement 12 éléments: CO2, H2O, O2, N2, CO, H2, OH, NO, H, O, NO2 et N. Les résultats obtenus restent des valeurs approchées. La première méthode et la deuxième donnent des résultats quantitatif conformes à la réalité quelque soit la richesse du mélange.

Dans le domaine de la chimie fine ou pharmaceutique, le reacteur discontinu est l'appareil autour duquel s'organise la production. La conduite de ces reacteurs revient a un probleme de controle thermique qui reste difficile a maitriser. La difficulte provient, d'une part, de la nature discontinue des modes operatoires, et d'autre part, du caractere polyvalent des reacteurs. Dans ce travail on propose une nouvelle approche du probleme qui vise a la fois a definir un systeme thermique presentant une plus grande pilotabilite et a developper un systeme de conduite permettant de resoudre simultanement les problemes de supervision et de commande. Le systeme thermique propose (en cours de brevet) combine les avantages des systemes monofluide et a fluides alternes. La gestion thermique est assuree par un melange eau-vapeur comme monofluide dans la gamme de fonctionnement intermediaire. Quand un refroidissement ou une chauffe important est necessaire, on utilise respectivement l'eau glycolee ou la vapeur. La commande calculee par un regulateur est interpretee comme le flux thermique qu'il est necessaire de fournir au milieu reactionnel pour atteindre la temperature de consigne. De plus, on calcule, pour chacun des fluides, les flux thermiques minimal et maximal que peuvent fournir ce fluide. Le flux permet alors de choisir le fluide, puis par une modelisation thermique de calculer la commande a appliquer sur ce fluide. Un dispositif experimental automatise a ete concu et realise autour d'un reacteur pilote de 16 litres. L'interet de la demarche proposee a ete valide a la fois en simulation et experimentalement sur l'installation pilote. Les resultats illustrent le principe de gestion thermique developpe et montrent la reproductibilite et les bonnes performances de cette strategie de commande. De plus, une variante du systeme permet de minimiser la quantite d'energie depensee en recyclant le melange eau-vapeur

L'auteur s'interesse plus particulierement a la mise en uvre d'une methode d'integration, appelee methode des elements finis, pour la simulation de reacteurs a termes sources distribues. Il s'agit d'etudier les distributions de potentiel d'echange dans le cas de deux types de reacteurs et de mettre en evidence le couplage emetteur/recepteur energetiques. Dans cette logique, deux domaines sont explores: les reacteurs electrochimiques et le chauffage par induction electromagnetique. Dans la premiere partie, l'auteur presente l'etude d'un reacteur electrochimique a cathode volumique lorsque les champs electrique et vitesse sont croises. L'objectif est de connaitre la distribution de potentiel a l'interieur de ce type de reacteur afin de delimiter le volume utile. Pour cela, un developpement complet de la resolution des equations differentielles aux derivees partielles par la methode des elements finis est propose. Avec cet outil, l'auteur s'interesse alors a la simulation de reacteurs de differentes tailles industrielles et de nouvelles configurations geometriques. Dans la deuxieme partie, l'auteur propose les profils de puissance dissipee au sein d'un milieu granulaire chauffe par induction electromagnetique. L'integration par la methode des elements finis du modele de distribution de temperature est appliquee au chauffage d'un lit de charbon actif. Pour une frequence de travail de 880 khz, le lit granulaire se comporte comme un materiau homogene equivalent avec une puissance nulle au cur du reacteur. Ce phenomene disparait pour une frequence de 3,3 mhz et l'on observe un comportement intermediaire entre le cas precedent et le chauffage purement volumique

La première partie de cette étude concerne l'écriture d'un modèle simplifié mais suffisamment pertinent pour être représentatif du comportement d'un réacteur chimique semi-fermé et de son contenu. La seconde partie présente la mise en oeuvre d'un logiciel destiné à la simulation, l'estimation paramétrique, l'optimisation et la commande de procédés de la chimie fine à partir de ce modèle qui, dans un but de généralisation, est mis sous la forme d'équation d'état et formellement linéarisé. Le programme écrit en langage orienté objet C++, de conception modulaire et évolutive, autorise l'extension du système constitué du réacteur et du mélange réactionnel à d'autres éléments tels qu'une colonne de rectification. Il permet également d'envisager, sans trop de difficulté, le passage au réacteur continu. Il utilise pour le calcul une représentation matricielle des données qui se traduit par une exploitation des résultats de l'automatique plus aisée. La validation du modèle, menée dans des réacteurs en acier émaillé et en verre d'une capacité de cinq litres, a été opérée pour des séquences de chauffage et de refroidissement d'espèces inertes, la synthèse du diacétate de résorcinol et une réaction acide fort-base forte. Des études effectuées en parallèle ont utilisé ce programme sur des systèmes réactionnels plus complexes, de polycondensation, mis en oeuvre sur d'autres réacteurs (en acier inoxydable de 10 litres), les résultats obtenus ont été satisfaisants. Une installation pilote, dont le système de chauffage-refroidissement est basé sur le principe du mono-fluide, a été réalisée. Des régulateurs simples, implantés sur un automate programmable, permettent le contrôle de la température du fluide caloporteur. L'architecture matérielle retenue pour le contrôle et la commande de l'installation pilote propose l'insertion d'un calculateur dans le schéma classique constitué d'un superviseur et d'un automate programmable. Le dialogue entre ces trois éléments est opérationnel et permet la conduite de l'installation pilote en mode manuel ou automatique

Notre objectif dans cette étude est de présenter les bioréacteurs, leurs modes d'agitations, et les principaux paramètres qui les caractérisent. Nous indiquerons les différentes opérations de fermentation: aérobies et anaérobies. Nous indiquerons les modalités de traitement des milieux de culture afin d'avoir une meilleure régulation des opérations de fermentation. Nous montrons les transferts de masse et les équations qui les gouvernent; puis nous ferons un large éventail des équations de bilans de la mécanique des fluides, tant en monophasique qu'en diphasique. Nous présenterons la résolution des équations de Navier-Stokes pour des fluides newtoniens visqueux incompressibles ou pseudo-plastiques. Nous traiterons le cas d'écoulements laminaires et turbulents dans les cuves agitées ; à l'aide d'une discrétisation en temps, par la méthode des pas fractionnaires ; et une discrétisation spatiale, fondée sur la méthode classique d'éléments finis de Galerkin, méthode généralement implantée dans les codes de calculs numériques. Le système linéaire sera résolu par la méthode du gradient conjuguée, la matrice étant préconditionnée par la méthode de factorisation de Choleski ; le maillage par éléments finis des cas industriels est réalisé à l'aide du code de calculs n3s développé par EDF. Nous effectuerons des maillages par volumes finis sur le calcul phoenics ; et en expliquerons quelques techniques; nous présenterons enfin quelques applications industrielles de la résolution des équations de Navier-Stokes par N3S

Un systeme d'agitation-melange, base sur l'utilisation de jets multiples permanents ou instationnaires, a ete etudie sur deux reacteurs, l'un a l'echelle du laboratoire (100 l) et l'autre sur un site industriel (70 m#3). Les mesures simultanees des concentrations en traceur en n points de mesure sont analysees au travers d'un temps de melange moyen et d'un indice d'inhomogeneite. Lors du changement d'echelle, une similitude de reech-froude appliquee a l'ensemble de nos resultats experimentaux, donne un bon niveau de correlation, et nous a conduit a presenter sous forme adimensionnelle et invariante, les differentes variables essentielles dans le cas de melange par jets: quantite de mouvement des jets, caracteristiques geometriques du reacteur,. . . Un facteur temps de melange m en a ete deduit, qui permet l'evaluation du temps de melange. L'efficacite des differentes configurations de jets est alors comparee a travers un degre d'inhomogeneite, ainsi que d'un point de vue energetique. La simulation numerique est realisee sur des configurations bidimensionnelles, au moyen d'un code de calcul commercial base sur la methode des elements finis

L'ozone (O3) troposphérique représente un enjeu environnemental majeur en raison de ses effets préjudiciables sur la santé humaine, la végétation et le climat. La formation photochimique de l'O3 suit une chimie non linéaire complexe, qui rend la mise en œuvre de mesures de réduction difficile. Les pouvoirs publics s’appuient sur la modélisation afin d’élaborer des stratégies de réduction des précurseurs d’O3, mais il existe encore des incertitudes importantes associées aux mécanismes chimiques utilisés dans les modèles. Une mesure directe de la vitesse de production de l'ozone, P(O3), permettrait de valider les mécanismes chimiques et de fournir des données en temps réel pour la réglementation. L'objectif principal de cette thèse a été (i) de développer nos connaissances sur la mesure de P(O3) et (ii) d’étudier la chimie de l'ozone en air ambiant. Dans ce contexte, un instrument a été développé pour la mesure de P(O3), caractérisé en laboratoire et déployé sur le terrain. Le principe de l'instrument est basé sur une mesure différentielle de Ox (O3+NO2) entre deux réacteurs d'échantillonnage, le premier opérant comme un réacteur "de référence", sans production d'ozone, et le second reproduisant la chimie de formation d’ozone de l’air ambiant. La caractérisation de l'instrument a impliqué des expériences de laboratoire et de modélisation afin d’évaluer la justesse des mesures. L’instrument a également été déployé lors de la campagne IRRONIC afin d’étudier la sensibilité de P(O3) avec NO. La comparaison des mesures de terrain avec des valeurs modélisées a permis d'évaluer les performances et les limites de cet instrument et d'évaluer la faisabilité de la mesure de P(O3)
Ground level ozone (O3) is a major environmental concern due to its detrimental impacts on human health, vegetation and climate. The photochemical formation of ozone follows a complex nonlinear chemistry that makes strategies for ozone reduction difficult to implement. Governments rely on atmospheric chemistry models to develop emission regulations, but there are still uncertainties associated with the chemical mechanisms used in these models. Direct measurements of ozone production rates, P(O3), is a new technique that can help validating current atmospheric chemical mechanisms and provide real-time data for emission regulations of ozone precursors. The main objective of this thesis was (i) to advance the understanding of P(O3) measurements and (ii) to investigate the ozone production chemistry in ambient air. In this context, an instrument capable of P(O3) measurements was developed, characterized in the laboratory and deployed in the field. The principle of the instrument is based on differential Ox (=O3+NO2) measurements between two sampling reactors, one acting as a “reference” reactor with no O3 production, and the other one reproducing the same O3 production chemistry than in ambient air. The characterization of this instrument was performed through laboratory and modelling experiments to assess the accuracy of P(O3) measurements. Finally, the instrument was deployed during the IRRONIC campaign to investigate the P(O3) sensitivity to NO in a forested area. Comparison between measured and modeled P(O3) values allowed to assess the performances and limitations of this new instrument and evaluate the feasibility of direct P(O3) measurements

Le multirecyclage du combustible nucléaire ouvre la possibilité de stabiliser l'inventaire de plutonium et de fermer complètement le cycle du combustible en France. Ce procédé permet le traitement des combustibles MOX (Mélange d'OXydes), plus riches en plutonium que les combustibles UOX utilisés actuellement, mais impliquant une adaptation des technologies existantes et la conception de nouveaux procédés de retraitement, en particulier celui de dissolution des oxydes d'uranium et de plutonium. De ce fait, l'étude expérimentale de la réaction de dissolution des oxydes mixtes dans l'acide nitrique, ainsi que la modélisation du procédé sont des éléments incontournables pour le développement de nouvelles technologies de dissolution. Dans ce contexte, la dissolution dans l'acide nitrique de trois oxydes mixtes (30, 40 et 65% Pu/(U+Pu)) et du pôle pur dioxyde de plutonium a été étudiée à l'aide d'un montage optique. Il a été mis en évidence que les oxydes fortement chargés en uranium se dissolvent selon un mécanisme autocatalytique similaire à celui identifié pour le dioxyde d'uranium, et qu'au-delà d'une teneur de 30% en plutonium, l'oxyde mixte présente un mécanisme de dissolution proche de celui du dioxyde de plutonium. Un modèle de dissolution d'une particule unique a été développé, en prenant en compte l'aspect fractal de la surface externe des particules, ainsi que de la surface réactive. Ce modèle a été validé par comparaison avec les données expérimentales issues de ce travail, ainsi que de la littérature. Un modèle de procédé pour la dissolution d'un ensemble de particules a été également développé, sur la base du modèle de dissolution d'une particule unique et intégrant les bilans de population. Ce modèle permet de comprendre le comportement d'un dissolveur à lit fluidisé, technologie qui présente des avantages intéressants vis-à-vis des réactions solide-fluide mises en œuvre. Il a permis de proposer une première étape dans la conception de procédés innovants de dissolution des combustibles MOX actuels et futurs
Plutonium multirecycling aims to stabilise the plutonium inventory and eventually close the fuel cycle in France. This action involves the reprocessing and recycling of plutonium-rich Mixed OXide (MOX) spent fuel, which implies the adaptation of current technologies, in particular dissolution. Therefore, an experimental study of the reaction between uranium-plutonium mixed oxides and nitric acid coupled with chemical reactor modelling is required. In this context, a study of the dissolution of three mixed oxides (30, 40, and 65% Pu/(U+Pu)) and plutonium dioxide in nitric acid is carried out using an optical setup. It can be highlighted that the mixed oxide dissolves according to a similar mechanism as plutonium dioxide when the plutonium content in the solid exceeds 30%. Moreover, only the mixed oxide with the highest uranium content undergoes an autocatalytic reaction mechanism similar to that identified for uranium dioxide. A dissolution model describing the size evolution of a single particle against time was developed. Such model considers the description of particles surface by a fractal geometry approach as well as the surface where the reaction actually takes place. Model was validated by comparison of experimental data from this work and from literature. In addition, a second model was developed, taking into account the single particlemodel, based on population balance equations. The model allows to describe the behaviour of a fluidised bed dissolver, which presents interesting advantages for solid-fluid type reactions. Finally, by implementing the developed model, simulations were performed showing a first estimation of the feasibility of a new dissolution process for current and upcoming MOX fuels

Ce travail de thèse s'intéresse au développement d'une méthodologie d'optimisation des fours de cémentation gazeuse basse pression. L'objectif est de déterminer les conditions opératoires optimales qui permettent aux opérateurs exposés aux sous-produits toxiques générés (les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et les suies en l'occurrence) de travailler dans des conditions plus sûres. Un modèle phénoménologique du procédé basé sur les équations du bilan de matière et des équations issues d'un mécanisme cinétique détaillé de pyrolyse d'acétylène en phase gazeuse, est d'abord développé. Le mécanisme cinétique est ensuite simplifié afin de réduire la taille du système différentiel, puis complété par un modèle de formation de suies, une réaction de formation de carbone pyrolytique et des phénomènes hétérogènes ayant lieu à la surface des pièces à cémenter qui sont décrits à l'aide du modèle de Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson. Une première campagne expérimentale sur un réacteur tubulaire et un réacteur sphérique de laboratoire est réalisée en absence de pièces métalliques et permet de comparer les résultats expérimentaux de pyrolyse d'acétylène, de formation de suies et de carbone pyrolytique aux résultats de simulations en réacteur piston et réacteur parfaitement agité. Les résultats montrent l'importance du rôle joué par la formation de carbone pyrolytique et suies sur la formation des HAP. Une deuxième campagne expérimentale est menée sur un four industriel de cémentation gazeuse basse pression ; elle consiste à cémenter des pièces en adoptant une « recette » industrielle, c'est-à-dire en adoptant des conditions opératoires préétablies de manière empirique pour satisfaire le cahier des charges. Les résultats expérimentaux sont utilisés pour estimer les paramètres de la réaction hétérogène de surface en supposant un modèle complet de cémentation gazeuse basse pression en réacteur parfaitement agité. Le modèle est ensuite utilisé dans la formulation du problème d'optimisation dynamique sous contraintes qui vise à minimiser la production de composés toxiques tout en assurant la qualité industrielle des pièces cémentées. Des conditions opératoires optimales permettant d'obtenir des pièces de même qualité que celles obtenues avec la recette industrielle sont alors déterminées par résolution du problème d'optimisation établi et des expériences avec la recette optimisée sont menées sur le four industriel. Les résultats permettent de corroborer que la recette optimisée conduit à des pièces de même qualité que la recette classique industrielle, tout en réduisant la formation de la toxicité du procédé
This PhD work deals with the development of an optimization methodology for low-pressure gas carburizing furnaces. The objective is to determine the optimal operating conditions allowing operators exposed to the toxic by-products generated (polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and soot in this case) to work in safer conditions. A first-principles model of the process based on mass balance equations as well as equations derived from a detailed kinetic mechanism of gas-phase acetylene pyrolysis is first developed. The kinetic model is then reduced in order to reduce the size of the differential system; then completed by a model of soot formation, a pyrolytic carbon formation reaction and heterogeneous phenomena occurring on the surface of the steel parts to be cemented which are described by means of Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson model. Experiments conducted on a laboratory scale tubular reactor and a jet stirred reactor are carried out without steel parts. The results are then compared to the results of simulations of acetylene pyrolysis, soot and pyrolytic carbon formation in a plug flow reactor and in a perfectly stirred tank reactor. The results show the importance of the role played by the formation of pyrolytic carbon and soot on the formation of PAH. Experiments on an industrial low-pressure gas-carburizing furnace are conducted as well; they consist in the carburization of steel parts using an industrial "recipe", i.e. predetermined operating conditions obtained by trial-and-error basis in order to meet the desired carburizing depth. The experimental results are used to estimate the parameters of the heterogeneous surface reaction by assuming a complete model of low-pressure gas carburizing in a perfectly stirred tank reactor. The model is then used in the formulation of the dynamic constrained optimization problem which aims to minimize the production of toxic compounds while ensuring the industrial quality of the carburized steel parts. Optimal operating conditions allowing to obtain steel parts of the same quality as those obtained with the industrial recipe are then determined by solving the optimization problem and experiments using the new operating conditions are conducted in the industrial furnace. The results corroborate that the optimized recipe leads to steel parts of the same quality as the industrial recipe, while reducing the process toxicity

La sécurité des procédés est une préoccupation majeure dans l'industrie du raffinage et de pétrochimie. Pour les procédés très exothermiques, l'emballement thermique doit être évité. Ainsi, l'objectif de la thèse est la mise en place d'une méthodologie d'étude de la stabilité thermique dans les réacteurs chimiques qui permet de déterminer les zones opératoires de fonctionnement stable du réacteur. Après le développement d'un modèle dynamique de réacteur, la méthodologie consiste à cartographier les zones de stabilité et d'instabilité du système réactionnel en régime stationnaire et dynamique. Le critère de Van Heerden (régime stationnaire) à été généralisé pour application à des systèmes réactionnels complexes. La méthode de perturbation des états stationnaires (régime dynamique) a aussi été intégrée à la méthodologie avec l'analyse des valeurs propres.Cette méthodologie a été appliquée au procédé d'hydroconversion en lit bouillonnant de charges pétrolières lourdes, ceci à l'échelle pilote et industrielle. Des modèles dynamiques adaptés au procédé pilote et industriel ont été développés. Ils tiennent en compte la complexité de la charge ainsi que le schéma des deux procédés. L'étude de la stabilité stationnaire et dynamique a été réalisée. Des cartographies de stabilité/instabilité en fonction des principaux paramètres du procédé ont été tracées. D'après les résultats obtenus, la plage stable pour réacteur pilote est plus large que pour le réacteur industriel. La variation des paramètres du procédé ont le même effet sur les deux réacteurs. Les cartographies de stabilité obtenues sont un outil indispensable pour l'ingénieur lors du design des procédés ou leur opération
In refining and petrochemistry process safety is a major issue. For highly exothermic processes it is necessary to ensure in a rigorous way the safe that the process operates in safe conditions, hence avoiding thermal runaway. The objective of this thesis was to develop a methodology to determine the operating conditions of reliable operation of chemical reactors. The methodology relies on stationary and dynamic analysis. The stationary stability analysis based on the Van Heerden criterion was generalized to complex chemical systems. The dynamic analysis applies the perturbation theory to definitely determine if a stationary point is stable according to eigenvalue analysis.The methodology was applied to ebullated-bed technology for residue hydroconversion at pilot and industrial scale. Two comprehensive dynamic models that accurately represent the ebullated-bed pilot plant and industrial process were developed for the study. The models take into account a detailed description of the reactive system and the configuration of the pilot and industrial plants: three phases, kinetics and flow characterization. A stationary and dynamic thermal stability analysis was carried out for both configurations and stable/unstable operating regions were identified. The study showed that the pilot plant reactor can operate in a larger domain of operating conditions compared to the industrial reactor while the parameters have the same effect on both reactors. The resulting reactor operation diagrams are a essential guide for engineers in the reactor design and operation practice

Les calorimetres de reaction sont tres utiles dans la mise au point et les etudes de securite des procedes de l'industrie chimique. La modelisation dont ils font l'objet et leur systeme de regulation en font egalement des bancs d'essai reels interessants de la transferabilite industrielle d'algorithmes sophistiques d'automatique et de traitement du signal en vue de leur utilisation industrielle. La reconstruction du thermogramme, le flux de chaleur produit dans le reacteur, necessite toutefois une modelisation dynamique adaptee de l'appareil pour limiter les distorsions. Il requiert en plus une excellente resolution de l'acquisition numerique des temperatures, largement inferieure au centieme de degre celsius, pour limiter le bruit et les incertitudes de quantification des mesures lors des phases transitoires. A cote de cet aspect instrumental, des methodes de deconvolution de modele ou de signal ont ete proposees et appliquees