Programmes de génie aux études supérieures

Doctorat en GÉNIE CHIMIQUE

Responsable

Monsieur Olivier Henry, coordonnateur des programmes d'études supérieures et professeur au département de génie chimique (514) 340-4711, poste 2191.

But du programme

Le programme de doctorat en génie chimique a pour but de développer chez le candidat un haut niveau de connaissances, de rigueur intellectuelle, de curiosité scientifique et de créativité nécessaires tant dans les activités professionnelles de pointe que dans la recherche scientifique et l'enseignement universitaire.

Le programme d'études est conçu pour permettre au candidat d'approfondir ses connaissances dans sa spécialité et d'en repousser les frontières, de comprendre et d'évaluer la littérature scientifique et de développer la maîtrise de méthodes rigoureuses de raisonnement et d'expérimentation.

Grade

Le programme de doctorat en génie chimique conduit à l'obtention du grade de Philosophiae Doctor (Ph.D.).

Dispositions particulières

Les professeurs et chercheurs du département de génie chimique œuvrent au sein de quatre centres de recherche, cinq chaires et d’autres unités de recherche qui sont :

  • Centre de recherche en plasturgie et composites (CREPEC);
  • Centre de recherche en calcul thermochimique (CRCT);
  • Centre de recherche en ingénierie du papier (CRIP);
  • Centre interuniversitaire de référence sur l’analyse, l’interprétation et la gestion du cycle de vie des produits, procédés et services (CIRAIG);
  • Chaire industrielle en assainissement et gestion des sites;
  • Chaire CRSNG en génie de conception environnementale: Intégration des procédés dans l’industrie papetière;
  • Chaire de recherche du Canada en génie tissulaire du cartilage;
  • Chaire de recherche du Canada en développement d’outils de génie métabolique;
  • Chaire de recherche technologique en génie des procédés TOTAL;
  • Unité de recherche sur les procédés d’écoulement industriel (URPEI);
  • Unité de recherche sur le contrôle des procédés (bio)chimiques (BIO-P2);

De plus, des chercheurs de plusieurs instituts canadiens de recherche, soit l'Institut canadien de recherche en pâtes et papier (PAPRICAN), l'Institut de recherche en biotechnologie (IRB), l'Institut des matériaux industriels (IMI), le Centre de la technologie de l’énergie (CTEC) et le Centre des technologies du gaz naturel (CTGN) dirigent des projets de recherche au département.

  • Conditions d'admission

    • Être détenteur d'un diplôme de baccalauréat en ingénierie ou d’un diplôme de maîtrise de l’École Polytechnique ou d’un diplôme jugé équivalent par l’École Polytechnique qui témoigne d’une formation appropriée.
    • Un dossier académique de haut niveau ne garantit pas l’accès au programme de doctorat. Le candidat doit obtenir l’appui d’un professeur qui accepte de diriger ses travaux.

    Note:      Pour connaître les conditions d’un passage direct de la maîtrise au doctorat sans soumettre de mémoire, voir l’article 71.3 des règlements particuliers des études supérieures.

  • Structure du programme

    Le doctorat en génie chimique comporte 90 crédits se répartissant comme suit :

     

       Crédits
    Cours de cycles supérieurs  15 (minimum) 
    Recherche et réaction de thèse  75

     

    Note:      Les candidats qui détiennent déjà un diplôme d’études supérieures pourront obtenir une exemption de la totalité ou d’une partie de leurs crédits de cours de cycles supérieurs selon les modalités spécifiées à l’article 73.1.2 des règlements particuliers des études supérieures.

    Exigence du programme: Afin de compléter le programme, la réussite  avec une note minimale de B à l’un des cours suivantsest exigée: le cours de 1ercycle de Phénomènes d’échanges GCH3515, ou le cours Compléments de phénomènes d’échanges GCH6912A, ou le cours Phénomènes d’échanges avancés GCH6903, ou un cours jugé équivalent. Ce cours devra être suivi durant la première année au doctorat s’il n’a pas été réussi auparavant avec une note minimale de B. Le non-respect de cette exigence entraîne l’annulation de la candidature (voir article 78h).

    Le cours GCH7918 Planification d’un projet doctoral est obligatoire et doit être suivi en début de programme, au plus tard au 3etrimestre suivant la première inscription. La réussite avec une note minimale de B pour le cours est exigée. Le non-respect de cette exigence entraîne l’annulation de la candidature (voir article 78h).

     

    Axes de spécialisation et liste des cours

    Polymères – Modélisation et CAO/FAO des procédés de mise en œuvre des polymères. Mise au point de réacteurs et des techniques de mélange. Modification des enchevêtrements dans les matériaux plastiques. Recyclage des déchets de polymères. Étude de la structure et de la morphologie des polymères. Étude des paramètres d'interaction dans les mélanges et les composites. Caractérisation des propriétés mécaniques, viscoélastiques et rhéologiques. Caractérisation des propriétés de surface. Développement de matériaux composites et cellulosiques. Synthèse par émulsion de polymères de haute masse moléculaire.

    Biopharmaceutique – Biotechnologies, conception et caractérisation de bioréacteurs pour la culture de microorganismes, de cellules de plante, d'insecte et de mammifère, de cellules souches, pour cellules en suspension et en tissus. Opération, suivi et monitoring de cultures de cellules. Modélisation cinétique et métabolique; analyse de flux métaboliques (MFA), analyse des contrôles métaboliques (MCA). Ingénierie cellulaire et technologie recombinante. Biocapteurs. Production de métabolites, protéines et virus d'intérêt thérapeutique. Commande de bioprocédés de production. Purification, caractérisation et étude de la qualité et de l'efficacité des molécules produites.

    Procédés – Conception des procédés à l'aide d'ordinateur (CPAO). Étude cinétique des réactions catalytiques. Modélisation et conception des réacteurs. Simulation et commande par ordinateur des réacteurs catalytiques. Mise en œuvre des catalyseurs pulvérulents : aérogels, cryogels, en couche fluidisée. Mise en œuvre des réacteurs catalytiques à lit circulant et turbulent. Technologies gazières. Incinération des déchets solides et dangereux Développement de procédés de traitement thermique de solides en lit fluidisé. Chauffage par panneaux radiants catalytiques. Combustion catalytique.

    Environnement et développement durable – Traitement des déchets dangereux, des déchets solides, des effluents liquides ou gazeux. Procédés physico-chimiques, biologiques et thermiques. Incinération de sols contaminés et de boues de procédé. Biorémédiation des sites contaminés. Sites d'enfouissement. Dispersion atmosphérique de polluants gazeux ou solides. Études de risques pour la santé. Études d'impact. Analyse du cycle de vie. Développement durable. Conception environnementale.

    Génie papetier – Modélisation, analyse et simulation des procédés papetiers. Fermeture des circuits et réduction des effluents, traitement des déchets. Intégration énergétique et matérielle des procédés. Contrôle et dynamique des procédés papetiers, développement de techniques de contrôle avancées. Couchage du papier, modélisation des opérations de couchage, rhéologie des sauces de couchage. Aspects moléculaires de la rhéologie, adhérence, surface et interface des additifs polymériques.

     

    Ateliers complémentaires à la formation doctorale

    Les étudiants inscrits au doctorat à partir du trimestre d’hiver 2012 ou suivant doivent suivre les quatre premiers ateliers de formation complémentaire au doctorat d’un crédit chacun (hors programme).

    Ateliers obligatoires

    CAP7001         Réussir au doctorat (1 cr.)

                            Suivi préférablement au 1er ou 2e trimestre suivant l’inscription

    CAP7005         Traitement de l’information scientifique et technique (1 cr.)

                            Suivi préférablement au 2e ou 3e trimestre suivant l’inscription

    CAP7010         La créativité à votre portée (1 cr.)

                            Suivi préférablement au 3e ou 4e trimestre suivant l’inscription

    CAP7015         Conduire un projet de recherche (1 cr.)

                            Suivi préférablement au 3e ou 4e trimestre suivant l’inscription

    Note :     Les étudiants dont la première inscription au doctorat est antérieure au trimestre d’hiver 2012 doivent suivre le cours ING6900 Méthodes de recherche ou ING6900E Research Methods (version anglaise) au plus tard au 3e trimestre suivant la première inscription, s’il n’a pas été suivi à la maîtrise.

    Liste des autres ateliers offerts :

    http://www.polymtl.ca/es/ateliersdoctorat/index.php

     

    Examen de synthèse

    Se référer à l’article 75 pour les modalités générales de l’examen de synthèse.

    MODALITÉS SPÉCIFIQUES AU PROGRAMME

    Les modalités spécifiques au programme sont disponibles au secrétariat du département.

     

    Liste des cours

    Cours de spécialisation

    NoteSigleTitreCrédits
      DDI8003 Analyse du cycle de vie 3
      GCH6101 Chimie physique des polymères 3
      GCH6104A Rhéologie des polymères 4
      GCH6108 Systèmes polymères multiphasés 3
      GCH6112A Conc. des opér. d'agitation et de mélange 3
      GCH6113 Identification de syst. et comm. adaptative 3
      GCH6114 Projet de conception de produits polymériques 3
      GCH6201 Catalyse et cinétique appliquées 3
      GCH6210 Ingénierie des pâtes et papiers 3
      GCH6301 Ingénierie des biosystèmes 3
      GCH6302 Culture des cellules 3
      GCH6303 Réacteurs polyphasés 3
      GCH6304 Contrôle de la pollution industrielle 3
      GCH6309 Valorisation énergétique des déchets solides 3
      GCH6313 Modélis. environn. des émissions toxiques 3
      GCH6902 Conception des réacteurs gaz-solide 3
      GCH6903 Phénomènes d'échanges avancés 3
      GCH6905A Thermodynamique à l'échelle nanométrique 3
      GCH6912A Compléments de phénomènes d'échanges 4
      GCH6914 Méthode des éléments finis en génie chimique 3
      GCH7918 Planification d'un projet doctoral 3
      GCH8102 Mise en forme des polymères 3
      GCH8103 Conversion de la biomasse 3
      GCH8104 Traitement des minerais 3
      GCH8105 Génie brassicole 3
      GCH8106 Ingénierie des emballages polymères 3
      GCH8107 Procédés pyrométallurgiques 3
      GCH8150 Systèmes de commande de procédés chimiques 3
      GCH8210 Pollution et risque écotoxicologique 3
      GCH8211 Conception et intégration des procédés 3
     GCH8615Règlementation des procédés propres3
      GCH8620 Procédés avancés de séparation 3
      GCH8650 Génie biochimique 3
      GCH8660 Opérations unitaires en génie alimentaire 3
      GCH8729 Déchets solides et énergie résiduelle 3
      ENE8210 Efficacité des sources d'énergie 3
      ENE8310 Stockage et intégration des syst. énergéti. 3
      MET8106 Énergie électrochimique 3

    Séminaires et cours spéciaux

    NoteSigleTitreCrédits
      GCH6908 Séminaires 1
     GCH6951#C. SPÉC. : « titre du cours spécial »1
     GCH6952#C. SPÉC. : « titre du cours spécial »2
     GCH6953#C. SPÉC. : « titre du cours spécial »3

    Stages doctoraux pour étudiant étranger en codirection inscrit dans une autre institution

    NoteSigleTitreCrédits
     GCH791XStage doctoral X (X = 1 à 6)9

     

    Description des cours

    BA = baccalauréat       ES = études supérieures       CE = certificat

    ES  DDI8003  Analyse du cycle de vie   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (2 - 1 - 6)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH2220 ou équivalent, 70 crédits
    Corequis :

    Étude détaillée de l'analyse du cycle de vie (ACV). Normalisation ISO 14040 et 14044. Définition des objectifs et du champ de l'étude. Analyse de l'inventaire : aspects mathématiques, approches ascendante et descendante, approches attributionnelle et conséquentielle, multi-fonctionnalité. Évaluation des impacts du cycle de vie : chaînes de cause à effet, modèles et facteurs de caractérisation, méthodologies d'évaluation des impacts du cycle de vie. Impacts et indicateurs environnementaux. Classification, caractérisation, normalisation et pondération. Interprétation des résultats : analyses de contribution, de sensibilité, d'incertitude, de scénario. Utilisation des bases de données et des logiciels d'ACV. Analyse critique d'une ACV publique. Réalisation d'un projet réel d'ACV dans le domaine de compétence de l'étudiant. Types d'études ACV : interne, rapport tierce partie, assertion comparative divulguée au public.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Réjean Samson

    ES  ENE8210  Efficacité des sources d'énergie   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Définition de l'énergie. Notions de base sur l'énergie. Les différentes sources primaires de l'énergie. Énergies fossiles: charbon, pétrole, gaz naturel. Énergie nucléaire. Énergies renouvelables : énergie hydraulique, énergie éolienne, énergie solaire, biomasse, énergie géothermale, énergie des déchets, fusion thermonucléaire. Notion de vecteur énergétique : électricité, chaleur, cogénération et trigénération, hydrogène, piles à combustible. Production, stockage, transport et utilisation de l'énergie. Rendement, coût et efficacité énergétique selon le type de sources. Relation entre source d'énergie et type de pollution. Gestion de l'énergie : avantages et inconvénients de la déréglementation de la distribution de l'électricité en Amérique du Nord. Énergie et recyclage des déchets. Économies d'énergie, perspectives d'avenir.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Oumarou Savadogo
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=ENE8210

    ES  ENE8310  Stockage et intégration des syst. énergéti.   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : 70 crédits pour les étudiants au baccalauréat
    Corequis :

    Thermodynamique et stockage de l'énergie. Efficacité du stockage et de la récupération de l'énergie. Différentes formes de stockage énergétique. Stockage chimique : biomasse, méthane et hydrogène. Stockage électrochimique : accumulateurs, condensateurs et piles à combustible. Stockage sous forme potentielle : hydraulique et air comprimé. Stockage sous forme cinétique : volant d'inertie. Stockage thermique : chaleurs sensibles et latentes. Stockage magnétique. Capacité et rendement des différents types de stockage. Enjeux technologiques et économiques du stockage. Intégration des systèmes de stockage dans la production et la distribution de l'énergie. Éléments d'intégration des systèmes d'énergie renouvelable. Spécifications et choix des composants d'intégration. Capacité d'intégration et fiabilité du réseau. Études de cas de systèmes isolés et de systèmes intégrés à un réseau existant.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH6101  Chimie physique des polymères   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Généralités sur les polymères synthétiques. Principe de la synthèse des polymères. Aspects théoriques, cinétiques et statistiques de la polymérisation et de la copolymérisation. Transition et cristallinité. Propriétés : rhéologie, physicochimie, mécanique. Structure configurationnelle et architecture moléculaire : isométrie, ramifications. Caractérisation : identification (méthodes spectroscopiques), masses moléculaires et distribution de masses. Thermodynamique des solutions et mélanges polymères.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Marie-Claude Heuzey
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH6101

    ES  GCH6104A  Rhéologie des polymères   [détails] 

    Nombre de crédits : 4  (3 - 1.5 - 7.5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH6912A ou l'équivalent
    Corequis :

    Phénomènes rhéologiques pour les polymères fondus ou en solution. Analyse de problèmes dans l'industrie des plastiques, des caoutchoucs, des peintures, dans l'industrie pharmaceutique et alimentaire. Comportements non newtoniens des fluides complexes. Viscoélasticité et théories moléculaires s'appliquant aux phénomènes importants observés avec les polymères. Projet de laboratoire sur les méthodes modernes de la rhéométrie.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Marie-Claude Heuzey
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH6104A

    ES  GCH6108  Systèmes polymères multiphasés   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Mélanges polymères miscibles et immiscibles : thermodynamique, séparation des phases, morphologie, phénomènes à l'interface, rhéologie et propriétés physiques (résistance mécanique, cristallisation) des mélanges polymères. Relation : mise en forme, morphologie, propriétés dans les mélanges polymères. Procédés réactifs.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Basil D. Favis

    ES  GCH6112A  Conc. des opér. d'agitation et de mélange   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 0 - 6)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Problématique des opérations industrielles de mélange pour des milieux newtoniens et rhéologiquement complexes. Principes fondamentaux de l'homogénéisation solide-liquide et gaz-liquide. Critères de conception, de dimensionnement et d'extrapolation des mélangeurs. Performance des équipements industriels. Logiciels de conception.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Louis Fradette
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH6112A

    ES  GCH6113  Identification de syst. et comm. adaptative   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (2 - 3 - 4)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Identification paramétrique. Systèmes linéaires. Algorithme du gradient. Algorithme des moindres carrés. Persistance d'excitation. Analyse de convergence. Filtrage. Domaines d'incertitude. Matrices d'information. Extension aux systèmes non linéaires. Commande adaptative. Commande par modèle de référence. Schémas avec erreur sur l'entrée. Schémas avec erreur sur la sortie. Commandes adaptatives directe et indirecte.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH6113

    ES  GCH6114  Projet de conception de produits polymériques  [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (2 - 1.5 - 5.5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Revue des propriétés mécaniques, chimiques et physiques des produits polymériques, plastiques de commodité, matériaux thermodurcissables et élastomères. Problématiques environnementales, de biocompatibilité et de dégradation. Critères de conception de produits polymériques, méthodologie, analyse de cycle de vie, estimation des coûts, gestion, procédés et temps de cycle, approche 6 sigma. Projets de conception.

    Manuel(s) :
    Notes : ce cours sera donné en anglais.
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH6201  Catalyse et cinétique appliquées   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (2 - 2 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH3110 ou équivalent
    Corequis :

    Principes et importance de la catalyse hétérogène. Adsorption sur les surfaces solides. Isothermes d'adsorption. Structure et activité des différents types de catalyseurs. Propriétés physiques des catalyseurs. Synthèse de catalyseurs. Cinétique de réactions catalytiques gaz-solide. Expressions pour la vitesse de réaction. Expérimentation. Recherche de modèles cinétiques. Applications à des procédés industriels, particulièrement ceux de l'industrie du pétrole.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Daria Camilla Boffito
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH6201

    ES  GCH6210  Ingénierie des pâtes et papiers   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (4 - 0 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Application des principes du génie des procédés et des matériaux à l'étude de la fabrication et des propriétés des produits papetiers. Structure et propriétés du papier et produits cellulosiques, propriétés de surfaces liées à l'utilisation du papier, contraintes sur le procédé. Matières premières. Principaux procédés de mise en pâtes. Principales étapes de la fabrication du papier. Opérations unitaires des procédés papetiers, analyse fondamentale. Propriétés des suspensions de fibres. Traitements de surface. Impacts environnementaux et problématique de la réduction et de la gestion des effluents.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH6301  Ingénierie des biosystèmes   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (1.5 - 4.5 - 3)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH8650 ou l'équivalent
    Corequis :

    Design de bioréacteurs. Configuration d'une usine pilote. Instrumentations, sondes, capteurs et techniques d'analyse. Paramètres d'ingénierie des biosystèmes. Pratiques industrielles de mise à l'échelle. Cellules animales et végétales, bactéries, levures et moisissures. Stratégie de commande de bioprocédés de production. Récupération des bioproduits. Stages pratiques et projets de culture cellulaire en bioréacteurs d'échelle pilote. Règlements et normes de sécurité. Normes de confinement. Bonnes pratiques de fabrication. Rédaction d'articles scientifiques.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH6302  Culture des cellules   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (1.5 - 4.5 - 3)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH8650 ou l'équivalent
    Corequis :

    Pratique de la culture cellulaire. Cellules animales et végétales, bactéries, levures et moisissures. Acquisition et analyse de données de cultures cellulaires: croissance, nutrition, production. Conditions physiologiques de cultures en modes cuvée, cuvée alimentée et chemostat. Étude et modélisation non structurée, structurée et métabolique de la croissance cellulaire, de la nutrition, de la production de biomolécules d'intérêt pharmaceutique et biomédical. Techniques de l'ADN recombinant et de l'amélioration des lignées. Techniques d'immobilisation. Immunologie. Analytique de dosage de l'ADN, de protéines, de constituants cellulaires. Optimisation de procédés biotechnologiques. Bonnes pratiques de laboratoire.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH6303  Réacteurs polyphasés   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Réacteurs polyphasés. Classification et applications industrielles. Hydrodynamique, mélange, transferts thermique et massique, réactions. Lits fixes à ruissellement. Réacteurs agités mécaniquement. Réacteurs à suspension solide, colonnes à bulles et réacteurs à boucle. Lits fluidisés à trois phases. Conception des réacteurs polyphasés.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH6304  Contrôle de la pollution industrielle   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (4 - 0 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Description de différents procédés industriels ainsi que des technologies propres permettant une réduction à la source des charges polluantes déversées aux effluents. Étude de paramètres de conception et d'opération de traitements physico-chimiques et de biotraitements applicables au prétraitement et au traitement complet d'effluents industriels. Le contrôle de la pollution provenant des conserveries, des abattoirs, de l'industrie du textile et du traitement des surfaces, est analysé durant le cours. La pollution de l'industrie des pâtes et papiers, des tanneries et de l'industrie lourde fait partie des projets effectués par les étudiants.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH6309  Valorisation énergétique des déchets solides   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 0 - 6)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Description des technologies d'incinération des déchets solides : fours rotatifs, chaudière à grilles, à foyers multiples, lits fluidisés. Système de récupération de l'énergie : cycle de vapeur, production d'électricité, cogénération. Mécanismes chimiques de la combustion des déchets solides et de production des polluants gazeux. Contrôle des émissions de polluants gazeux. Réglementations existantes en matière d'incinération des déchets municipaux. Autres techniques de valorisation : pyrolyse, production de biogaz et compostage.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH6313  Modélis. environn. des émissions toxiques   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Modélisation des impacts reliés à l'émission de substances toxiques dans l'environnement. Évaluation des impacts du cycle de vie. Relation avec l'analyse des risques écotoxicologiques et à la santé humaine. Cadre méthodologique de la modélisation environnementale multi-compartiments. Bilans de masse, coefficients de disparition et de transfert de premier (pseudo-premier) ordre, calcul matriciel. Modèles à l'équilibre, à l'état stationnaire et modélisation dynamique. Modélisation de l'exposition à l'homme, introduction au concept de fraction ingérée de substances toxiques par une population, exposition directe vs indirecte via la chaîne alimentaire, bioconcentration. Exposition à l'écosystème via la chaîne trophique. Notions d'effets cancérigènes et non cancérigènes, effets sur les écosystèmes. Bases de données physico-chimiques et toxicologiques (écotoxicologiques). Indicateurs de toxicité.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Louise Deschênes
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH6313

    ES  GCH6902  Conception des réacteurs gaz-solide   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Revue du réacteur homogène tubulaire. Transport de matière et d'énergie à l'intérieur d'un catalyseur poreux et entre la phase fluide et la surface externe du catalyseur. Réacteur catalytique en lit fixe : le réacteur isotherme, le réacteur adiabatique, le réacteur non isotherme. Fluidisation : phénomènes et régimes de fluidisation. Hydrodynamique des lits fluidisés. Conversion catalytique en régime de bullage. Design des systèmes à lits fluidisés et à lits fluidisés circulants.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH6903  Phénomènes d'échanges avancés   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 0 - 6)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Phénomènes d'échanges à l'échelle macroscopique (hydrodynamique classique), mésoscopique (fluides avec une structure interne) et microscopique (simulations moléculaires). Exemples et applications : écoulement de fluides complexes, suspensions, fluidisation, vorticité et turbulence, écoulements subsonique et supersonique, ondes de choc, diffusion membranaire.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH6905A  Thermodynamique à l'échelle nanométrique   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 0 - 6)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Rappel de thermodynamique classique : approche de Gibbs. Description microscopique : évolution temporelle dissipative et non dissipative. Lien entre thermodynamique et hydrodynamique. Lien entre théorie cinétique et dynamique moléculaire. Applications : transport, propriétés statiques (polymères et poudres), machines miniatures (moteurs protéiques, muscles). Simulations directes sur ordinateur.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH6908  Séminaires   [détails] 

    Nombre de crédits : 1  (0 - 0 - 0)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Exposés et discussions sur des sujets choisis en rapport avec les axes de recherche du département de génie chimique. Discussions de publications récentes.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Jason R. Tavares

    ES  GCH6912A  Compléments de phénomènes d'échanges   [détails] 

    Nombre de crédits : 4  (3 - 2 - 7)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Définition et analogie des lois fondamentales de transfert de quantité de mouvement, de transfert de chaleur et de masse. Bilans différentiels et solutions de problèmes simples en régime laminaire. Turbulence et contraintes de Reynolds. Fluides non-newtoniens et modèles rhéologiques. Développement et applications des équations d'échanges dans les trois domaines de transfert. Nombres adimensionnels caractérisant chaque type de transfert. Transferts diffusif et convectif. Équations d'échanges pour systèmes à multi-composants. Analyse de problèmes plus complexes à l'aide de logiciels de simulation.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Balasubrahmanyan Srinivasan
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH3510

    ES  GCH6914  Méthode des éléments finis en génie chimique   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis :

    Équations de conservation pour les écoulements de fluides visqueux rhéologiquement complexes. Formulation variationnelle. Méthodes de Galerkin et de Petrov-Galerkin. Méthode des éléments finis 1D, 2D et 3D : principe de la méthode, décomposition élémentaire, assemblage et choix des éléments. Méthodes de résolution. Application à des problèmes de transfert de chaleur et de quantité de mouvement. Utilisation de logiciels d'éléments finis pour des études de cas en génie des procédés et en génie des polymères.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH7918  Planification d'un projet doctoral   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (0 - 1 - 8)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) :
    Corequis : ING6900

    Acquisition de connaissances pour la réalisation d'un travail de recherche sur un sujet du génie chimique différent du projet de doctorat, réalisation d'une bibliographie détaillée, analyse critique de la littérature, synthèse de la problématique, élaboration des hypothèses de recherche et objectifs, conception de la méthodologie, planification d'un échéancier, établissement des contributions scientifiques et techniques, rédaction d'une proposition de recherche, exposé oral.

    Manuel(s) :
    Notes : Ce cours est réservé et obligatoire au programme de doctorat en génie chimique.
    Responsable(s) : Olivier Henry

    ES  GCH8102  Mise en forme des polymères   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH4310 ou l'équivalent
    Corequis :

    Principes et procédés de mise en forme des polymères. Polymères industriels, rhéologie, écoulement des polymères dans des géométries simples. Extrusion simple vis et bi-vis, conception et calcul des filières d'extrusion. Procédés de production des fibres par filage, procédés de production des films (extrusion soufflage, calandrage et étirage biaxial). Extrusion soufflage de bouteilles ou corps creux, thermoformage, moulage par injection et procédés de production de mousses polymériques. Relations procédé-structure-propriétés pour les procédés films.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Abdellah Ajji
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH8102

    ES  GCH8103  Conversion de la biomasse   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : 70 cr. pour les étudiants au baccalauréat
    Corequis :

    Types de biomasse et composition. Chimie de la biomasse. Conversion de la biomasse : physique, chimique, biologique, thermique. Produits à haute valeur ajoutée. Bioraffineries intégrées. Bioraffineries de première, deuxième et troisième génération. Différents produits chimiques. Synthèses organiques. Efficacité énergétique. Simulation et modélisation des procédés avec application au bioraffinage. Contribution de la biomasse au développement durable, réduction des gaz à effet de serre, politiques réglementaires. Crédits de carbone. Viabilité économique des bioraffineries.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Jamal Chaouki

    ES  GCH8104  Traitement des minerais   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 2 - 4)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH3100A ou l''équivalent ou MIN1101
    Corequis :

    Rôles des minerais dans la société et l'économie, extraction minière, explosifs, sites d'exploitation québécois. Bilans de matière en intégrant la granulométrie, teneur. Fragmentation : énergie de surface et de broyage, dureté/friabilité, concassage, granulation, broyage, pulvérisation, voies sèches et humides, indices de performance, ratio de réduction. Boues. Procédés de séparation des minerais. Classification dimensionnelle : tamis, cyclones, cribles. Flottation : tension de surface et mouillabilité, surfactants, séparation gravimétrique. Séparation physico-chimique (magnétique). Transport des solides : convoyeurs, transport pneumatique, grilles vibrantes. Hydrométallurgie : aspects thermodynamiques (Debye-Huckel), chimie aqueuse, solubilités. Lixiviation et extraction par solvants, précipitation, cémentation, réactions ioniques. Études de cas. Aspects environnementaux.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Patrice Chartrand

    ES  GCH8105  Génie brassicole   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 2 - 4)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH3100A ou équivalent
    Corequis :

    Différenciation et analyse des matières premières (orge, malt, houblon, succédanées, levure, eau). Science du brassage. Techniques et technologies du brassage. Équipements de brassage. Chimie de l'ébullition. Ébullition du moût, principes et systèmes. Biologie et métabolisme de la levure. Techniques et technologies de fermentation. Propriétés physiques et chimiques de la bière. Conception d'équipements. Logiciel brassicole. Qualité de la bière.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Mario Jolicoeur

    ES  GCH8106  Ingénierie des emballages polymères   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1.5 - 4.5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH3105, GCH3510 ou l'équivalent
    Corequis :

    Ingénierie des emballages polymères : importance des emballages dans l'industrie de la transformation alimentaire, introduction aux emballages polymères, caractéristiques des emballages à base de polymères, procédés d'emballage des aliments. Transfert de masse au travers d'un emballage : perméabilité et diffusion des gaz en régime permanent, effet des différents paramètres, mesures expérimentales, structures multicouches, estimation de la durée de vie d'un produit alimentaire sur les tablettes. Conception et fabrication d'emballages : matériaux utilisés, procédés de fabrication. Considérations environnementales : recyclage, matériaux biodégradables, principes de l'analyse de cycle de vie d'un emballage. Aperçu des réglementations canadiennes et américaines : toxicité, lois, règlements.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH8106

    ES  GCH8107  Procédés pyrométallurgiques   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 2 - 4)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH3100A ou l'équivalent
    Corequis :

    Rôle des procédés pyrométallurgiques dans la société et au Québec. Opérations unitaires en pyrométallurgie: calcination, grillage, fusion/convertissage, réduction, distillation, affinage. Aspects thermochimiques: diagrammes de prédominance, diagrammes d'Ellingham, conditions d'opérations. Phases liquides: mattes, laitiers, speiss, sels fondus. Compatibilité chimique des réfractaires. Procédés d'élaboration des métaux étudiés via les principaux secteurs comme la sidérurgie: filières des hauts-fourneaux et fours électriques. Production des métaux non-ferreux tels le cuivre et le nickel. Électrolyse de l'aluminium. Production du zinc/plomb. Autres procédés selon l'actualité. Bilans de matière et d'énergie. Logiciel de simulation thermochimique.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Patrice Chartrand

    ES  GCH8150  Systèmes de commande de procédés chimiques   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 2 - 4)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH3100A ou l'équivalent
    Corequis :

    Commande en cascade. Commande par anticipation. Compensation de retard. Commande par modèle interne. Commande inférentielle. Commande sélective. Commande partagée. Commande de procédés multi-entrées multi-sorties. Analyse d'interactions. Intégration design et commande. Simulations de systèmes de commande. Applications tirées de l'industrie chimique et biochimique.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir

    ES  GCH8210  Pollution et risque écotoxicologique   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (2 - 2 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : 70 crédits pour les étudiants au baccalauréat
    Corequis :

    Notions d'agents toxiques et implications écologiques des pollutions dans la conception et l'opération de procédés. Sources et classification des polluants toxiques. Propriétés physico-chimiques des polluants. Devenir des polluants toxiques dans l'environnement. Mode d'exposition, récepteurs biologiques et niveaux d'effets. Relation concentration-réponse. Notions d'effets aigus/chroniques, létaux/sublétaux. Outils de mesure et d'évaluation de l'effet. Notions de danger et de risque écotoxicologique dans la protection de l'environnement et en assainissement industriel. Logiciels d'évaluation du risque écotoxicologique. Contexte règlementaire. Études de cas réels documentés. Notions de développement durable et de réingénierie des procédés.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Louise Deschênes
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH8210

    ES  GCH8211  Conception et intégration des procédés   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (4 - 0 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH4125, SSH5201 et 70 crédits pour les étudiants au baccalauréat
    Corequis :

    Principes fondamentaux des outils et techniques d'intégration des procédés : complexité et défis. Simulation de procédés de toute une usine en régime permanent et dynamique. Outils de pointe : réconciliation des données, analyse du pincement thermique, analyse du cycle de vie, modélisation empirique et analyse multivariable, modélisation de la chaîne d'approvisionnement et de la chaîne logistique. Études de cas industriels et utilisation d'outils d'intégration de procédés pour la résolution de projets industriels.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : À venir
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH8211

    ES  GCH8620  Procédés avancés de séparation   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (2 - 3 - 4)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH3120 ou équivalent
    Corequis : GCH8650

    Procédés de séparation utilisés dans le domaine de la purification de produits biopharmaceutiques à haute valeur ajoutée. Principe de fonctionnement et dimensionnement des équipements de clarification, de filtration et de centrifugation des bouillons de culture. Principes des différentes techniques de chromatographie liquide (HPLC, échangeuse d'ions et d'affinité). Dimensionnement de colonnes de chromatographie. Séparation par membrane en modes continu et discontinu, dimensionnement des appareillages. Principes et dimensionnement des équipements d'extraction liquide-liquide et de précipitation. Techniques séparatives utilisées en contrôle de qualité (avantages et limitations). Intégration des procédés de production et de purification (coût et facteur d'échelle).

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Gregory De Crescenzo
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH8620

    ES  GCH8650  Génie biochimique   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 2 - 4)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH2105, GCH3100A et 70 crédits pour les étudiants au baccalauréat
    Corequis :

    Procédés de production biotechnologiques, de molécules, de cellules et de tissus. Bactéries, levures, champignons, cellules de plante et animales. Cinétiques enzymatiques et nutritionnelles, voies métaboliques et génie métabolique. Modifications génétiques. Réacteurs enzymatiques et biologiques. Cinétiques de croissance cellulaire et de production de métabolites y compris des protéines recombinantes. Caractérisation, design et choix de bioréacteurs. Stérilisation et transfert de chaleur. Théorie et pratique du transfert de masse et de la mise à l'échelle de bioréacteurs. Théorie et pratique de la transformation génétique de cellules et de la culture en bioréacteur de cellules et de tissus. Récupération des produits.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Mario Jolicoeur
    Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GCH8650

    ES  GCH8660  Opérations unitaires en génie alimentaire   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 0 - 6)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH3100A, GCH3515 et 70 crédits pour les étudiants au baccalauréat
    Corequis :

    Revue des concepts de base en conception de procédés. Bilans de matière et d'énergie. Caractérisation des propriétés des aliments. Codes et normes régissant la conception hygiénique; principaux matériaux. Considérations environnementales. Revue des opérations unitaires appliquées au domaine alimentaire : séchage, procédés de séparation, purification, mélange, pompe, échangeurs de chaleur. Équipements spécialisés : instruments, valves, analyseurs, échantillonneur. Mise à l'échelle et tests pilotes. Conception de systèmes de nettoyage en place, nettoyage hors place. Procédés aseptiques et thermiques. Pasteurisation et stérilisation. Études de cas de procédés courants : procédés de fermentation, transformation des légumes, du lait, des huiles végétales.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Patrice Farand

    ES  GCH8729  Déchets solides et énergie résiduelle   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1.5 - 4.5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : GCH3100A ou l'équivalent
    Corequis :

    Gestion des matières résiduelles solides : déchets domestiques, déchets dangereux, rebus industriels. Enfouissement, incinération, gazéification : plasma, pyrolyse. Biométhanisation, recyclage et valorisation. Énergie gaspillée/résiduelle, énergie thermique et chimique, génération de vapeur d'eau, ressources chaudes et formation d'électricité à partir de ressources à basse température : cycle de Rankine organique, pompage thermique.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Jason R. Tavares

    ES  MET8106  Énergie électrochimique   [détails] 

    Nombre de crédits : 3  (3 - 1 - 5)
    Département : Génie chimique
    Préalable(s) : MTR2230 ou GCH1110 ou l'équivalent
    Corequis :

    Définitions de l'énergie électrochimique. Paramètres thermodynamiques et cinétiques. Différence entre piles à combustible, piles non rechargeables et rechargeables. Principe de fonctionnement des générateurs électrochimiques. Réactions aux électrodes. Tension, capacité et énergie théoriques. Effet des paramètres intensifs et extensifs. Énergie spécifique et densité d'énergie des systèmes réels. Caractéristiques et domaines d'applications des piles à combustibles : à électrolyte polymère solide, à acide phosphorique, en milieu alcalin, au carbonate fondu, à électrolyte oxyde solide, à consommation directe d'alcools. Cas de la pile à hydrogène. Bio-piles et bio-senseurs. Comparaison des performances des accumulateurs et des piles non rechargeables. Processus de charge et de décharge d'un accumulateur. Applications au véhicule électrique : enjeux technologiques et environnementaux, bilan énergétique, coût et impact sur les émissions de gaz de réchauffement.

    Manuel(s) :
    Notes :
    Responsable(s) : Oumarou Savadogo

     

    Pour des informations supplémentaires

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    Registrariat
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    Pavillon : Principal
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