Soutenance mémoire
Master Sciences et Techniques GMP Génie des Matériaux et des Procédés
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES Pour l’Obtention du Diplôme de Master Sciences et Techniques
Introduction générale
Présentation du groupe OCP Jorf lasfar
I. Fiche signalétique du groupe OCP
II. Description de l’unité d’accueil JORF FERTILIZER COMPANY 2 (JFC2)
1. Présentation des projets JFC
2. Description générale des ateliers constitutifs de JFC2
Chapitre I : Description du procédé de fabrication de l’acide phosphorique
I. Description du procédé de fabrication de l’acide phosphorique
1. Epaississement
2. Attaque-maturation
3. Filtration
4. Stockage et clarification d’acide 28%
5. Concentration D’ACP (CAP)
6. Produits dérivés et protection environnementale
Chapitre II : Etude bibliographique
I. Etude théorique de la décantation
1. Aspect générale
2. Théorie de KYNCH
II. Présentation de la théorie des plans d’expérience
1. Quelques éléments de terminologie
2. La réalisation des plans d’expérience
Chapitre III : Analyse fonctionnelle de l’unité épaississement « Méthode APTE»
I. Introduction
II. Identification et validation du besoin
1. Identification du besoin
2. Validation du besoin
III. Identification, validation et appréciations des fonctions
1. Identification des fonctions « La pieuvre »
2. Validation des fonctions
3. Appréciation des fonctions
IV. Analyse interne
1. Floculation
2. Turbidité
3. Densité (taux de solide)
V. Conclusion
Chapitre IV : Modélisation de l’épaississement de la pulpe par d’un plan d’expérience
I. Introduction
II. Partie expérimentale
1. Essais Jar-test
2. Essais préliminaires
3. Mise en place d’un plan d’expérience : plan de criblage
4. Optimisation par les plans de surface
5. Conclusion
Chapitre V : Application des standards de sécurité
I. Introduction
II. Identification des activités
III. Identification des dangers et des risques
IV. Evaluation des risques
V. Evaluation de maîtrise des risques
VI. Elaboration du plan d’action d’amélioration de la maîtrise
VII. Conclusion
Conclusion générale
Rapport PFE, mémoire et thèse avec la catégorie Génie des matériaux et des procédés
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Atelier Acide Sulfurique (SAP) et Utilités (CTE et TED)
L’unité sulfurique de JFC2 est conçue pour produire de l’acide sulfurique, qui entre dans la fabrication de l’acide phosphorique. Elle dispose de :
➢ Centrale Thermoélectrique (Groupe Turbo-alternateur) :
Le groupe turbo-alternateur a pour but de produire l’électricité nécessaire au fonctionnement des installations en utilisant de la vapeur haute pression produite par la chaudière de l’atelier sulfurique qui fait tourner une turbine qui entraine un turbo alternateur qui produit une énergie électrique.
➢ Atelier Traitement d’eau douce (TED) :
L’installation TED a pour rôle le traitement, le stockage et la distribution des différentes qualités d’eaux aux consommateurs et par la suite cette eau sera utilisée pour la fabrication d’acides sulfurique, ainsi que pour des besoins de refroidissement.
Atelier Acide Phosphorique (PAP)
L’unité de l’acide phosphorique est destinée pour produire 450 000 t/an en P 2 O 5 de concentration de 29% et de 54% en acide phosphorique.
Etude bibliographique
Résumé
Dans ce volet, nous allons présenter une description du phénomène de la décantation ainsi qu’une présentation de la méthodologie des plans d’expérience (criblage + plan de surface de réponse) adopter pour notre étude expérimentale.
Etude théorique de la décantation
Aspect générale
La décantation est une opération de séparation des phases liquide et solide, basée sur la chute des particules solides dans un liquide, qui est habituellement de l’eau ou une solution aqueuse, sous l’action de la pesanteur. Ces particules se concentrent en bas de l’appareil tandis que le liquide surnageant se clarifie ; Ce procédé peut avoir pour finalité :
– La clarification : C’est l’obtention d’un liquide débarrassé de la majorité des particules solides ;
– L’épaississement : C’est l’obtention des boues contenant un minimum de liquide ;
– La clarification et l’épaississement
On distingue deux types de décantation : Naturelle et artificielle. La décantation naturelle se fait sans l’ajout des produits accélérant la décantation ce qui demande un temps long, par contre la décantation artificielle demande la présence d’un floculant qui augmente la vitesse de décantation ; et c’est la méthode utilisée dans le système d’épaississement de l’unité JFC2.
Les lois qui régissent le mouvement des solides dans un liquide sont très complexes du fait de la multiplicité des facteurs qui interviennent dans le phénomène, parmi lesquels :
– Les caractéristiques des particules : dimensions, masse volumique, propriétés chimiques et minéralogiques…
– La concentration de la suspension.
– La nature du prétraitement.
– Les caractéristiques de la cuve : forme, dimensions.
2. Théorie de KYNCH [2]
La modélisation de la sédimentation est due à Kynch (1952), qui propose la théorie suivante : la vitesse de chute de particules rigides en sédimentation libre ne dépend que de la concentration locale en solide de la suspension. Elle est une fonction décroissante de la concentration en solide. Les particules de même dimension, de même forme et de même masse volumique sont équi-tombantes et leur concentration est uniforme pour chaque niveau de la colonne de sédimentation. Ainsi, à partir d’essais en éprouvette, KYNCH trace dans le diagramme (h, t) les droites d’iso concentration correspondant aux niveaux où la concentration a une valeur C donnée, et à leur déplacement dans le temps. La pente de ces droites est donnée par la relation : V(c) = ?? ??.
Avec V(c) vitesse de déplacement d’un plan de concentration constante (C), par rapport à l’éprouvette.
Identification des dangers et des risques
Pour chaque activité identifiée, nous avons réalisé une identification exhaustive des dangers en se basant sur la liste des dangers proposée par le standard. Cette étape a impliqué la participation d’équipe suivantes :
– Opérateur du chantier Epaississement ;
– Chef d’équipe Epaississement & Attaque-Filtration ;
– Chef d’atelier Epaississement & Attaque-Filtration ;
– Représentant du service JFC2/QSE ;
– Membres du CHSE de l’atelier phosphorique.
Résumé
Dans le cadre de sa politique de garder son rang de leader sur le marché du phosphate, le groupe OCP s’engage dans l’amélioration continue des procédés et des performances de production. C’est dans cette même optique qu’il m’a été confié d’améliorer les performances de l’entité JFC2 et plus précisément l’amélioration du système d’épaississement, notamment la qualité de produit de sous verse et surverse.
Dans un premier lieu nous avons évalué les indicateurs de la performance de l’unité d’épaississement, ce qui a permis de constater que le changement des propriétés de la pulpe était la principale cause, et plus particulièrement l’augmentation du pourcentage des particules fines.
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