Les bilans massiques et énergétiques sont des principes fondamentaux de l'ingénierie chimique. Ils servent à analyser et à concevoir les processus chimiques en comptabilisant le flux de matériaux et d'énergie au sein d'un système.

Balance massique

Le bilan massique consiste à suivre la quantité de chaque substance entrant dans un système et en en sortant. Il est fondé sur le principe que la masse ne peut pas être créée ou détruite. La forme générale de l'équation du bilan massique est :

Input - Production + Production - Consommation = Changement de stockage

Dans les processus à l'état d'équilibre, le changement de stockage est nul, simplifie l'équation pour:

Input = Produit + Consommation

Solde énergétique

Le bilan énergétique tient compte du flux d'énergie entrant dans un système et sortant d'un système, qui tient compte du transfert de chaleur, du travail accompli et de l'énergie stockée dans le système.

Energy in - Energy Out + Work Done = Changement dans le stockage de l'énergie

Pour les systèmes à régime stable, la variation du stockage de l'énergie est nulle, ce qui conduit à:

Énergie en = énergie en dehors + travail effectué

Applications en génie chimique

Les bilans massiques et énergétiques sont appliqués dans divers processus, notamment la conception du réacteur, les processus de séparation et les échangeurs de chaleur, et ils aident à déterminer les intrants, les sorties et les conditions d'exploitation nécessaires pour obtenir les résultats souhaités de façon efficace et sécuritaire.

  • Conception de réacteurs chimiques
  • Optimisation des processus de séparation
  • Calcul des besoins en énergie
  • Assurer le respect de l'environnement