2023-05-03 Procédés industriels

Dans ce cours, l’étudiant applique des notions de mathématiques telles que les manipulations algébriques, la résolution d’un système d’équations linéaires à deux inconnues et la manipulation d’équations exponentielles et logarithmiques, à des situations industrielles concrètes. Les notions de chiffres significatifs et propagation des erreurs de mesure seront aussi couvertes dans ce cours.

De plus, l’étudiant s’initie aux différentes méthodes de travail utilisées dans le secteur, aux différents rapports techniques nécessaires à l’exercice de la profession, à l’information technique liée aux procédés industriels. L’étudiant apprend l’utilisation de différents logiciels qui lui seront utiles non seulement lors du cursus, mais aussi dans sa vie professionnelle : Excel, Word, Power Point, DIA.

Le contexte de réalisation de l’apprentissage de ces outils mathématiques et informatiques amène l’étudiant à développer une approche et un mode de pensée processus.

Ce cours est consacré aux concepts de chimie générale nécessaires à la compréhension des comportements physiques et chimiques de la matière : les éléments et composés chimiques, le tableau périodique, la nomenclature des composés inorganiques, les liaisons chimiques, les forces intermoléculaires, les propriétés physico-chimiques, les différents états de la matière, la classification de la matière selon sa composition : éléments, composés et mélanges, la stœchiométrie des substances et des réactions chimiques et les différents types de réactions.

En laboratoires, l’étudiant met en pratique des techniques d’analyse chimique fréquemment rencontrées en industrie, effectue des mesures et utilise différents équipements avec lesquels il évoluera tout au long de sa formation et de sa carrière. L’étudiant est également initié aux bonnes pratiques de laboratoire.

Dans ce cours, l’étudiant apprend les bases de la lecture des plans mécaniques et des schémas de procédés. Il se familiarise également avec les notions de base de la mécanique des fluides pour lui permettre de comprendre les liens entre débit, vitesse et pression.

L’étudiant y découvre aussi les différentes composantes et accessoires de tuyauterie et des réservoirs et à en faire l’entretien préventif. Il met en application les notions sur des unités pilotes.

Dans ce cours, l’étudiant acquiert les connaissances de base nécessaires à la compréhension d’un circuit électrique utilisant le courant continu (incluant loi d’Ohm, montages série et parallèle, puissance et travail).

L’étudiant met en service des appareils et des équipements et vérifie leur fonctionnement électrique. Il effectue le dépannage de premier niveau de la partie électrique des appareils et des équipements. Il applique une procédure de mise hors service des appareils et des équipements. Il est aussi initié à l’utilisation de panneaux de commande industriels (incluant relais de commande) ainsi qu’aux circuits électriques propres aux automates programmables industriels et à l’instrumentation.

Ce cours initie l’étudiant à la fonction de travail, aux conditions d’exercice et aux secteurs industriels visés par la formation. L’étudiant s’initie aux différentes caractéristiques des entreprises du secteur et de leurs principaux procédés.

Il examine les qualités nécessaires à l’exercice de la profession, établit des liens entre les habiletés et les comportements requis et les tâches de la fonction de travail. De plus, il s’initie aux risques et aux règles de prévention lors des visites en industrie.

Ce cours permet aussi d’obtenir la certification SIMDUT.

Préalable relatif : Transformations chimiques de la matière I (210-152), Mécanique des fluides et tuyauterie (221-141)

Dans ce cours, l’étudiant est amené à comprendre les principes de fonctionnement d’opérations unitaires de séparation basées sur la différence de caractéristiques physiques des composés. Des exemples de ces opérations unitaires sont la décantation, la centrifugation, la filtration, la fluidisation, la flottation que ce soit en mode discontinu ou en continu.

L’étudiant y découvre aussi les différentes composantes et les accessoires qu’on retrouve sur ces équipements industriels et met en application les notions sur des unités pilotes.

Préalables relatifs : Analyse et méthodes de travail appliquées aux procédés (210-131), Transformations chimiques de la matière I (210-152)
Ce cours est consacré aux concepts de chimie des solutions nécessaires à la compréhension des réactions chimiques des composés inorganiques telles que la dissolution, les réactions acido-basiques et les réactions d’oxydoréduction.

L’étudiant applique les notions de cinétique et d’équilibre chimique pour prévoir le comportement de ces réactions.

En laboratoires, l’étudiant poursuit son apprentissage des techniques d’analyse chimique fréquemment rencontrées en industrie et de l’utilisation des différents équipements avec lesquels il évoluera tout au long de sa formation et de sa carrière.

Préalables relatifs : Analyse et méthodes de travail appliquées aux procédés (210-131), Mécanique des fluides et tuyauterie (221-141)

Dans ce cours, l’étudiant apprend à utiliser les principes de conservation de la quantité de mouvement et d’énergie mis en jeu pour des circuits complexes incluant des pompes. Il y découvre aussi le fonctionnement de différents types de pompes et leurs champs d’application, leurs caractéristiques, ainsi que leurs composantes et accessoires.

L’étudiant y découvre aussi les différents équipements de transfert des solides tels que les convoyeurs et les systèmes d’alimentation ainsi que leurs composantes et accessoires et à en faire l’entretien préventif.

Préalables relatifs : Analyse et méthodes de travail appliquées aux procédés (210-131-MA), Électricité industrielle (243-141-MA)

Dans ce cours, l’étudiant apprend les notions de base en technologie électronique liée à l’instrumentation, incluant les circuits de la mesure et de la commande d’une boucle de régulation.

L’étudiant interprète différents types de schémas d’instrumentation et distingue les éléments de la boucle et leurs fonctions ainsi que les différences entre les boucles ouvertes et les boucles fermées. Il apprend également à utiliser différentes méthodes dans la mesure de variables de procédés (incluant niveau, débit, pression, température et humidité, pH et conductivité).

Dans ce cours, l’étudiant met en application ces notions sur des unités pilotes et des simulateurs numériques.

Préalable : aucun

Dans ce cours, l’étudiant se familiarise avec les situations à risque, les familles d’agresseurs et leurs impacts sur la santé et la sécurité. Il apprend à interpréter l’information relative aux matières dangereuses et aux produits contrôlés. Il est initié aux lois, aux normes et à la réglementation en lien avec la santé et sécurité et avec la protection de l’environnement.

L’étudiant est amené à identifier les comportements sécuritaires en milieu de travail, incluant les risques en espaces clos, à prévenir les accidents de travail à l’aide des programmes de santé et de prévention ainsi que les interventions appropriées à la suite d’un accident de travail ou un déversement environnemental.

De plus, les notions de santé et sécurité liées à l’électricité (dangers et risques associés aux sources d’énergie électrique et procédures de cadenassage) y sont couvertes. Enfin l’étudiant est amené à découvrir et à utiliser les équipements de protection individuelle et collective.

Préalables relatifs : Transformations chimiques de la matière II (210-252), Opérations unitaires de séparation physique (210-231)

Dans ce cours, l’étudiant analyse pour une première fois un procédé et il prend connaissance de l’agencement des différentes opérations unitaires et des équipements auxiliaires (pompes, etc.), leur rôle et les interactions entre eux.

L’étudiant est aussi amené à connaître et à effectuer les analyses chimiques et physico-chimiques pour caractériser les intrants, les produits intermédiaires et les extrants dans le but de faire un contrôle de la qualité et d’ajuster les paramètres d’opération des équipements lorsqu’il y a non-conformité.

Dans ce cours, différents procédés de conditionnement des intrants et des extrants (traitement primaire des eaux usées, lavage des gaz) sont étudiés.

Préalables relatifs : Transformations chimiques de la matière I (210-152), Pompes et transfert des solides (221-241)

Dans ce cours, l’étudiant est amené à comprendre les principes de fonctionnement d’opérations unitaires utilisés dans les procédés de conditionnement des solides tels que le broyage, le tamisage, le séchage, l’enrobage et l’humidification, que ce soit en discontinu ou en continu.

L’étudiant effectue un contrôle de la qualité et ajuste les paramètres d’opération des équipements lorsqu’il y a non-conformité.

L’étudiant y découvre aussi les différentes composantes et accessoires retrouvés sur ces équipements industriels et met en application les notions sur des unités pilotes et sur des simulateurs de procédés.

Préalable  absolu : Transformations chimiques de la matière II (210-252)

L’étudiant est ici amené à connaître les mélangeurs industriels opérés en discontinu et leurs accessoires notamment les mobiles d’agitation ainsi que les techniques pour chauffer ou refroidir le contenu. Il apprend également à caractériser un mélange homogène et hétérogène en termes de temps de mélange et d’hétérogénéité.

L’étudiant met en application ses notions acquises en chimie, notamment la cinétique et l’équilibre, pour des situations plus complexes sur des réacteurs discontinus de façon à être en mesure d’ajuster les paramètres d’opération pour atteindre les rendements ou spécifications de produits escomptés.

Dans ce cours, l’étudiant effectue sur des unités pilotes des opérations avant et après une cuvée telles que la préparation des réactifs, des équipements et accessoires, le montage et démontage des éléments ainsi que le nettoyage d’un réacteur.

Préalable relatif : Analyse et méthodes de travail appliquées aux procédés (210-131)

Dans ce cours, l’étudiant utilise les principes de conservation de l’énergie pour les situations d’échange de chaleur, notamment les modes de transfert de chaleur, l’équation de la chaleur, la notion de résistance thermique, le calcul du ΔTmoyen. Il y découvre aussi le fonctionnement de différents types d’échangeurs de chaleur et leurs champs d’application, leurs caractéristiques ainsi que leurs composantes et accessoires.

L’étudiant y découvre aussi les équipements de transfert de chaleur autres que les échangeurs tels que les tours de refroidissement et les fours industriels.

Préalable absolu : Instrumentation et électronique industrielle (243-241)

Dans ce cours, l’étudiant apprend le fonctionnement des stratégies de commande des régulateurs (incluant les fonctions TOR et PID), ainsi que le fonctionnement des stratégies de commande liées aux boucles de régulation complexes (incluant entre autres la cascade, l’étendue fractionnée et la régulation de rapport). Également, il sera initié au système automatisé de production incluant des automates programmables industriels.

L’étudiant est aussi amené à connaître l’utilisation d’interfaces humain-machine IHM et l’utilisation de logiciels de configuration d’appareils de terrain (par exemple, Field Care et communication Hart).

Préalables absolus : Pompes et transfert des solides (221-241), Hygiène, santé, sécurité et environnement (265-231)

Dans ce cours, l’étudiant est initié aux tâches à réaliser lors de la supervision du déroulement d’une production sur des équipements tels que des unités pilotes et des simulateurs pour des procédés simples en mode discontinu ou continu tels que la préparation d’un mélange ou une neutralisation. L’étudiant effectue la vérification des circuits, la tournée d’inspection, les prises de lecture d’instruments, l’échantillonnage, la réaction aux alarmes, la tenue d’un journal de bord, la purge de lignes, le transfert par pressurisation et la relève du quart.

L’étudiant se familiarise avec des outils et accessoires tels que des outils mécaniques, des clés de vanne, des connexions de boyaux flexibles, des pompes à baril.

Dans ce cours, l’étudiant est aussi amené à connaître les procédures d’entreposage des produits liquides et solides à très grands volumes (types de réservoirs, table de jaugeage, etc.).

Préalable absolu : Mélangeurs et réacteurs opérés en discontinu (210-332)

Dans ce cours, l’étudiant applique les notions acquises antérieurement à des mélangeurs et des réacteurs opérés en continu. Il y apprend les concepts de réacteurs idéaux et les principes de fonctionnement des réacteurs industriels.

De plus, il met en application les notions acquises en chimie, notamment la cinétique et l’équilibre, dans des situations plus complexes de façon à ajuster les paramètres d’opération afin d’atteindre les rendements ou spécifications de produits escomptés.

L’étudiant apprend à ajuster les paramètres d’opération lors des changements d’alimentation intrinsèques aux opérations en continu.

Dans ce cours, l’étudiant complète ses connaissances en chimie en découvrant les principes d’assemblage moléculaire des composés organiques, les groupements fonctionnels et leurs caractéristiques. Il y apprend les différentes familles de composés organiques fréquemment rencontrés dans les procédés industriels et leur nomenclature officielle et d’usage courant. L’étudiant apprend à appliquer les notions des forces intermoléculaires pour prédire les propriétés physico-chimiques telles que la solubilité et la miscibilité, la volatilité, la viscosité et la tension de surface.

L’étudiant est également amené à connaître les différentes familles de macromolécules organiques rencontrées dans les procédés de polymérisation et les bioprocédés et à en connaître les caractéristiques.

En laboratoire, l’étudiant met en œuvre des techniques d’analyse chimique fréquemment rencontrées en industrie et utilise différents équipements de laboratoire.

Préalable absolu : Transformations chimiques de la matière II (210-252)

Dans ce cours, l’étudiant est amené à comprendre les principes du transfert de masse et de leur application sur diverses opérations unitaires telles que la distillation, l’extraction (liquide-liquide et solide-liquide), l’absorption, la cristallisation ainsi que les procédés membranaires (ultrafiltration, osmose inverse) que ce soit en discontinu ou en continu. Il est également appelé à connaître le champ d’applications de ces opérations unitaires et leurs paramètres clés d’opération afin d’atteindre l’efficacité de séparation et rencontrer des spécifications sur les extrants.

L’étudiant y découvre aussi les différentes composantes et accessoires retrouvés sur ces équipements industriels et met en application les notions sur des unités pilotes.

Préalable absolu : Automates et boucles simples (243-341)

Dans ce cours, l’étudiant apprend à reconnaître les éléments typiques d’un système de contrôle réparti, et acquiert les connaissances nécessaires afin d’utiliser des systèmes de contrôle-commande dans l’opération des procédés.

L’étudiant est aussi amené à interpréter des informations à la station d’opération, à modifier les valeurs des paramètres d’opération, à lire et interpréter les sommaires d’alarmes et les messages d’avertissement, à réagir à une alarme et à la gérer ainsi qu’à utiliser des logiciels pour le contrôle de procédés.

Dans ce cours, l’étudiant utilise des stratégies de régulation avancées (par exemple, anticipation et contrôle par priorité) et il contrôle différentes dynamiques de procédé (par exemple les procédés autorégulant, intégrateurs, du second ordre) sur des unités pilotes et des simulateurs numériques.

Préalables relatifs : Équipements de transfert de chaleur (221-341), Automates et boucles simples (243-341)

Dans ce cours, l’étudiant poursuit son apprentissage sur la supervision du déroulement d’une production pour des procédés complexes comportant plusieurs opérations unitaires et des recirculations tels qu’un ensemble de deux colonnes à distiller, un reformeur catalytique. Il y apprend sur des simulateurs de procédés à utiliser un tableau de contrôle et à interpréter les courbes de tendances et à réagir face à des changements de spécifications ou de charges, d’alarmes, etc.

Préalable absolu : Composés organiques dans les procédés (210-441)

Préalables relatifs : Mélangeurs et réacteurs opérés en continu (210-432), Opérations unitaires de séparation par transfert de masse (210-453)

Dans ce cours, l’étudiant apprend à analyser des procédés de production de composés organiques communément rencontrés en industrie; par exemple des unités de conversion du raffinage du pétrole tels que le reformage catalytique et le craquage catalytique, des procédés de production de polymères et des procédés de production de produits intermédiaires issus de la pétrochimie.

À partir des diagrammes d’écoulement de chacun de ces procédés, l’étudiant identifie les composés et les transformations chimiques en jeu, reconnaît les types d’équipements et leurs conditions d’opération et établit les liens entre eux sur le fonctionnement global. Il est aussi amené à interpréter des données de production et à déterminer les impacts des modifications des conditions d’opération sur la performance globale d’un procédé. Les avantages et les limites de ces procédés tant du point de vue de la production que des points de vue de la santé et sécurité, de la qualité et des impacts environnementaux, sont abordés dans le cours.

Préalable relatif : Mélangeurs et réacteurs opérés en continu (210-432)

Dans ce cours, l’étudiant apprend à analyser des procédés de production de composés inorganiques communément rencontrés dans la grande région de Montréal : la production de chlore-alkali, de l’oxyde de titane et l’affinage des métaux.

À partir des diagrammes d’écoulement de chacun de ces procédés, l’étudiant identifie les composés et les transformations chimiques en jeu, reconnaît les types d’équipements et leurs conditions d’opération et établit les liens entre eux sur le fonctionnement global. Il est aussi amené à interpréter les données de production afin de déterminer les impacts des modifications des conditions d’opération sur la performance globale d’un procédé. Les avantages et les limites de ces procédés tant du point de vue de la production que des points de vue de la santé et sécurité, de la qualité et des impacts environnementaux sont abordés dans le cours.

Préalable corequis : Compresseurs (221-532)

Dans ce cours, l’étudiant apprend les notions de thermodynamique et du comportement des gaz appliquées aux cycles thermodynamiques impliqués dans le fonctionnement des turbines, machines thermiques et des compresseurs.

L’étudiant y découvre aussi les différents types de turbines, leurs champs d’application, leurs caractéristiques ainsi que leurs composantes et accessoires.

Dans ce cours, l’étudiant met en application ces notions sur des unités pilotes et des simulateurs numériques.

Préalable corequis : Thermodynamique appliquée (221-531)

Dans ce cours, l’étudiant complète son apprentissage des cycles thermodynamiques impliqués dans le fonctionnement des compresseurs.

L’étudiant y découvre aussi les différents types de compresseurs, leurs champs d’application, leurs caractéristiques ainsi que leurs composantes et accessoires.

L’étudiant met en application ces notions sur des unités pilotes et des simulateurs numériques.

Préalable absolu : Opération de procédés complexes (265-441)

Sur des simulateurs numériques de procédés et sur les unités pilotes, l’étudiant poursuit son apprentissage de l’opération des procédés avec les particularités liées aux arrêts et démarrage de procédés complexes comportant plusieurs opérations unitaires et des recirculations telles qu’un ensemble de deux colonnes à distiller, un reformeur catalytique, etc. Il y apprend à déterminer les étapes préalables à l’arrêt d’un procédé en fonction des causes de cette mise hors service et à appliquer une procédure d’arrêt en réglant les conditions d’opération respectant l’intégrité des équipements jusqu’à ce que le procédé soit complètement hors service.

L’étudiant se familiarise avec la préparation des équipements et les étapes préalables au démarrage d’un procédé. Il applique des procédures de démarrage et d’arrêt en réglant les conditions d’opération et en respectant l’intégrité des équipements pour ensuite déterminer la fin du régime transitoire.

Préalable absolu : Composés organiques dans les procédés (210-441)

Dans la première partie de ce cours, l’étudiant est initié à l’utilisation industrielle des micro-organismes et complète ses connaissances des réacteurs et des procédés de séparation par leurs particularités dans le secteur des bioprocédés.

L’étudiant analyse des bioprocédés, des procédés de valorisation de résidus industriels et des traitements reliés à l’amélioration de l’environnement; par exemple la production de levures, de bioéthanol, de bio-ingrédients et de biogaz ainsi que le traitement des eaux usées par boues activées.

À partir des diagrammes d’écoulement de chacun de ces procédés, l’étudiant identifie les composés et les transformations chimiques en jeu, reconnaît les types d’équipements et leurs conditions d’opération et établit les liens entre eux sur le fonctionnement global. Il est aussi amené à interpréter les données de production et à déterminer les impacts des modifications des conditions d’opération sur la performance globale d’un procédé.

L’étudiant reconnaît les avantages et les limites de ces procédés tant du point de vue de la production que des points de vue de la santé et sécurité, de la qualité et des impacts environnementaux.

Préalable : Aucun

Dans ce cours l’étudiant est appelé à mener un projet sortant de la production régulière, tant pour un client interne qu’un client externe comme, par exemple, un changement de matière première, la production de lots de produits hors spécifications, des essais spéciaux sur un équipement, etc. Il cerne le besoin de soutien technique, détermine un plan d’intervention et assure le suivi auprès du client.

L’étudiant y apprend les comportements à adopter lors des communications avec les clients, qu’ils soient internes ou externes, et lors des projets multidisciplinaires. Ces aspects sont aussi renforcés grâce au cours Communication et travail d’équipe.

L’étudiant met en application les notions dans le cours Projet intégrateur sur des procédés réels constitués de plusieurs unités pilotes.

Préalables absolus : Équipements de transfert de chaleur (221-341), Opération de procédés simples (265-342)

Préalable corequis réciproque : Communication et travail d’équipe (350-631)

L’étudiant fait une synthèse de l’ensemble des connaissances acquises dans le programme pour, dans un premier temps, optimiser un procédé complexe et, dans un deuxième temps, superviser le déroulement d’une production.

En équipe les étudiants mettent en application les notions d’optimisation pour déterminer les meilleures conditions opératoires d’un procédé complexe réel afin d’atteindre un objectif précis.

L’équipe prépare la documentation technique nécessaire et forme une autre équipe d’étudiants afin que celle-ci puisse réaliser la deuxième étape qui consiste à superviser sur une plus longue période de temps le procédé avec les paramètres optimisés.

De plus, l’étudiant devra déterminer les interventions à mener lors de situations d’urgence sur le procédé étudié.

Préalable absolu : Thermodynamique appliquée (221-531)

Dans ce cours, l’étudiant complète son apprentissage des notions de thermodynamique avec l’utilisation des tables de vapeur et des diagrammes d’énergie impliqués dans le fonctionnement des chaudières et du réseau de vapeur.

L’étudiant y découvre aussi les différents types de chaudières, leurs champs d’application, leurs caractéristiques, leur fonctionnement ainsi que leurs composantes et accessoires. Il y apprend le réglage des conditions d’opération pour atteindre une performance définie et appliquer les procédures de mise en service et de mise hors service.

L’étudiant y découvre également les différents types de réseau de vapeur, leurs champs d’application, leurs caractéristiques, leur fonctionnement ainsi que leurs composantes et accessoires.

Dans ce cours, l’étudiant met en application ces notions sur des unités pilotes et des simulateurs numériques.

Préalables relatifs : Opération de procédés simples (265-342), Arrêt et démarrage des procédés industriels (265-551)

Dans ce cours, l’étudiant complète son apprentissage dans le secteur Opérations avec les manœuvres à effectuer pour des situations d’urgence telles qu’une panne électrique, un accident de travail, une dérive majeure du procédé, un déversement, un incendie, une explosion, une catastrophe naturelle, etc. Il y apprend à évaluer la nature et la gravité d’une situation d’urgence, à déterminer les interventions à mener sur un procédé et, à les appliquer, à conduire le procédé en situation d’urgence et à rédiger les documents techniques nécessaires.

L’étudiant y apprend les comportements à adopter lors de situations d’urgence, notamment la gestion du stress. Ces aspects sont aussi renforcés grâce au cours de Communication et travail d’équipe (350-631).

Dans ce cours, l’étudiant met principalement en application ces notions sur des simulateurs numériques.

Préalable corequis réciproque : Projet intégrateur (360-661)

Dans ce cours, l’étudiant complète son apprentissage des aptitudes comportementales et de communication.

Ce cours donne à l’étudiant les outils nécessaires qui lui permettront de contribuer de manière efficace aux travaux de supervision d’un procédé en collaboration avec une équipe multidisciplinaire. Outre les attitudes nécessaires au développement de la collaboration et de l’approche-client, il apprendra à porter un regard critique sur ses interactions avec les différents intervenants ou co-équipiers afin de développer des relations de travail fructueuses. Il apprendra aussi à gérer son stress en situation d’urgence ou à risque.

Préalable absolu : Opération de procédés simples (265-342)

Dans ce cours, l’étudiant se trouve un stage de 7 à 10 jours dans une entreprise dans le secteur industriel qui l’intéresse.

Sous la supervision de son parrain de stage, l’étudiant participe aux différentes tâches de façon la plus active possible. Il doit également obtenir les informations concernant le fonctionnement du procédé, les procédures de santé et sécurité et les équipements de protection collective et individuelle, la structure organisationnelle de l’entreprise pour la rédaction de son rapport de stage. Les principaux objectifs du stage sont d’intégrer une équipe de travail, de participer aux différentes tâches, d’analyser de manière globale une unité ou un procédé complexe ainsi que les méthodes de travail incluant les aspects de santé et sécurité.