Résumé: La recherche de modèles de procédés constitue le thème développé dans ce mémoire. Partant d'une superstructure composée de cellules élémentaires telles que des réacteurs continus, des réacteurs piston, des zones mortes, des by-pass et des recyclages, l'objectif est de déterminer le meilleur arrangement de ces procédés élémentaires pour obtenir une sortie modélisée aussi proche que possible d'une sortie expérimentale. Le problème d'optimisation non linéaire en variables mixtes qui en découle est résolu à l'aide de l'environnement GAMS, plus particulièrement avec les solveurs DICOPT++ et SBB. Dans un premier temps l'étude concerne les procédés à fonctionnement en régime permanent, et l'objectif est de déterminer une concentration obtenue par le modèle aussi voisine que possible de la concentration observée expérimentalement. Un bassin de décantation et un réacteur en lit fluidisé pour la déphosphation d'effluents aqueux illustrent la démarche. La seconde partie est relative à l'étude de procédés fonctionnant en régime dynamique. Dans ce cas il s'agit de retrouver une courbe de distribution de temps de séjour analogue à une courbe obtenue expérimentalement. Un local ventilé de l'industrie nucléaire est modélisé suivant cette approche. Dans les deux cas, plusieurs fonctions objectif et plusieurs types de superstructures sont étudiés. The search for process models is the goal of this thesis. Starting from a superstructure composed of elementary cells like continuous stirred tank reactors, plug flow reactors, dead-zones, recycles, and by-passes. The study aims at determining the best arrangement of these elementary processes in order to obtain a modelled output as close as possible of an experimental response. The resulting mixed-integer non-linear optimisation problem is solved by means of the GAMS environment, particularly the solvers DICOPT++ and SBB. In a first part, the study is related to steady-state processes, and the goal is to obtain a model giving an output concentration as close as possible of a given experimental concentration. A settling tank and a pellet reactor for phosphorus recovery from wastewater by precipitation of calcium phosphate illustrate the approach. In the second part, where dynamic processes are studied, the objective is to obtain a model giving a residence time distribution curve fitting as well as possible an experimental RDT curve. A ventilated indoor space used in the nuclear field is modelled according to this strategy. In both cases, several objective functions and superstructures are studied.

Edition: France : Institut National Polytechnique
Langue: Français
Collation: 298 p. ill. ;30 cm.
Diplôme: Doctorat d'état
Etablissement de soutenance: Institut national polythecnique Toulouse
Spécialité: Génie des Procédés