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Conception D'un Procédé Vert Et Intensifié Pour La Valorisation Des Huiles De Friture
(Université constantine 3 Salah boubnider, Faculté génie des procédés, 2022) Larbaoui, Mouad; Gherdi, Raounek; Outili, Nawel
الملخص وقود الديزل الحيوي هو وقود متجدد وقابل للتحلل ، وهو بديل مناسب للديزل الأحفوري الذي يمكن أن يقلل المخاوف البيئية والاقتصادية.لكن عمليات إنتاجهكثيفة الاستهلاك للطاقة، وقد تم إجراء العديد من الأبحاث لتحسينهذه العمليات.في هذه الدراسة ، تم إجراء عملية الأسترة التحويلية من زيت القليالمستعملالذي تم استعادتهمنمطاعم المدينة الجامعية في وجود مذيب مشترك جديد"أسيتون"لجعل خليط التفاعل أحادي الطور بأقل حرارة)في درجة حرارة الغرفة(وأقلاثارة ميكانيكية.تم تحسين معلمات العملية باستخدام التصميم المركزي المركب(CC)في منهجية سطح الاستجابة(SR)؛ المردودالأمثل ، التحويل الأمثل ، التوازن الكيميائي الأمثل للكتلة الخضراء وتوازن الكيمياء الخضراء الآمن.تمت دراسة أربعة عوامل وهي الوقت ، كمية المحفز ، النسبة المئوية الكتلية للمذيب المشترك ، والنسبة المولية.بناء ً على النتائج ، لوحظ الحد الأقصى لإنتاج وقود الديزل الحيوي99.17٪ معالنسبةالموليةميثانول/زيت4:1، كمية المحفز1٪ ، كمية المذيب20٪ من كتلة الزيت ،فيوقتقدره22دقيقة عنددرجة حرارةثابتة للتفاعل30درجة مئوية.أشارت الخصائص الفيزيائية والكيميائية للإستر المنتج إلى أن تكثيف المذيب المشترك فعال فيإنتاج وقود الديزل الحيوي وفقًا لمعيار الوقود (ASTM D6751)
Conception d’un support papier microfluidique pour l’analyse de l’eau
(Université Constantine 3, Salah Boubnider Faculté Génie des procédés, 2024) Zouggar, Oumaima; Hamailia, Chems ElKhouloud; Outili, Nawel
Water pollution is a serious environmental problem affecting millions of people, and the demand for frequent water quality monitoring is increasing. The need for analytical platforms that combine high sensitivity, selectivity, and accuracy with low cost, portability, and userfriendliness remains a challenge. Microfluidic paper-based analytical devices (μPADs) are recognized as a powerful analytical platform capable of meeting these requirements. This study reports the development of a low-cost, colorimetric microfluidic paper-based analytical device (μPAD), printed with wax, to detect important water quality parameters such as pH, nitrite, ammonium, and phosphate across a wide range of water samples. Microfluidic innovation was utilized to facilitate the examination of analytes using colorimetric techniques on a practical detection device. This allows the mixing of small volumes of analytes with chemical reagents to form a colored product in the presence of the target analyte. The potential of these devices for practical applications is also thoroughly examined, including their ability to determine concentrations specified in water quality guidelines or recommended maximum concentrations for various waters, as well as their suitability for field applications. Additionally, this research integrates a market analysis and an economic study aimed at evaluating the feasibility of creating a startup company specialized in the custom design and production of these devices.
Designing an optimization program of blending for unleaded gasoline formulation at the Skikda refinery
(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté génie des procédés, 2023) Boulassel, Nesrine; Behaim, Khayreddine; Almosalami, Momin; Outili, Nawel
The design and optimization of unleaded gasoline blending processes play a crucial role in meeting the growing demand for high-quality fuels and ensuring compliance with environmental regulations. This work focuses on developing an optimization program for blending unleaded gasoline at the Skikda Refinery, to achieve maximum product quality and operational efficiency. To develop the optimization program, a comprehensive dataset is collected and prepared, encompassing the properties of different gasoline components, including density, octane number, vapor pressure, and blending constraints. The artificial neural network model is then trained and validated using this dataset, ensuring accurate predictions and reliable optimization results. The knowledge gained from this work contributes to the advancement of utilizing artificial intelligence techniques in refining operations, particularly in the field of gasoline blending.
etude et modelisation de l'extraction liquide liquide de la peniciline g
(Université Constantine 3 Salah Boubnider, faculté génie des Procedes, 2013) Aib, Hadjer; Kerour, Amina; Outili, Nawel
L’extraction liquide-liquide par solvant de la pénicilline G, est une opération de séparation qui constitue une partie très importante du procédé de fabrication et qui fait l’objet de plusieurs études. La stabilité de cette molécule biologique, est un facteur clé qui doit être pris en considération et qui s’impose même comme contrainte prioritaire, d’où la différence entre une séparation et une bioséparation. De tels contraintes, dirigent l’étude du procédé et limitent parfois le choix de l’opération de séparation et même de l’équipement à utiliser. Dans ce contexte, nous avons étudié l’extraction par solvant de la pénicilline G issue d’un bouillon de fermentation. L’application des bases théoriques de l’extraction liquide-liquide permettent d’étudier l’effet de certains paramètres sur le degré d’extraction, à savoir : le pH, le type de solvant, le type d’extractant, les conditions opératoires et le type de contacteur. Les programmes élaborés permettent de calculer les coefficients de partage et le degré d’extraction, pour une extraction physique pure et une extraction réactive par l’ajout d’une amine. Ils permettent aussi de tracer les profils cinétique et axial en appliquant des modèles mathématiques adéquats. Les résultats obtenus, sont en accord avec les valeurs expérimentales et permettent de proposer des conditions optimales favorables à une meilleure extraction de la pénicilline G. En perspectives du présent travail, nous proposons de tester, le modèle piston avec dispersion axiale et d’étudier l’effet de celle-ci sur le rendement de l’extraction, d’appliquer les mêmes principes pour un autre composé pharmaceutique et de trouver les conditions optimales de la séparation.
Etude expérimentale de la gazéification à l’eau supercritique. Application à la dégradation du glycérol
(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté de génie des procédés pharmaceutiques, 2020) Houcinat, Ibtissem; Outili, Nawel
La production de gaz énergétique à partir de biomasse humide est une alternative attrayante pour la production d’une énergie renouvelable et la valorisation énergétique d’un déchet. Cette thèse s’intéresse à l’utilisation de l’eau supercritique pour la dégradation d’un polluant organique et sa transformation en énergie, elle étudie le procédé de gazéification en eau supercritique (T>374°C et P>22.1MPa) d’une biomasse humide «glycérol » pour l’obtention d’un gaz valorisable (H2, CO, CO2, CH4 et les hydrocarbures légers CxHy). Les propriétés de l’eau et le mécanisme réactionnel du procédé dépendent des paramètres opératoires (température, temps de séjour, pression, concentration en catalyseur et en glycérol). D’après la littérature, plusieurs paramètres opératoires du procédé ont prouvé leur influence sur le procédé séparément. L’objectif de cette thèse est de prendre en considération tous ces paramètres dans une même étude pour une meilleure compréhension du procédé en utilisant différents types de plans d’expériences avec plus de dix réponses pour chaque plan. En effet, en premier lieu, l’étude paramétrique par plan factoriel du procédé dans un réacteur batch avait montré que la température, le temps de séjour et la présence de catalyseur avaient un effet significatif positif sur les rendements en H2, CO2, CH4 et les hydrocarbures légers CxHy. En revanche, pour l’efficacité de la gazéification et le pouvoir calorifique inférieur, l’effet de la concentration initiale en glycérol était négatif sur ces mêmes réponses. D’autre part, la pression n’avait pas eu un effet important. L’optimisation par plan central composite a permis d’obtenir des modèles du second degré et de déterminer les conditions optimales pour un maximum de réponse souhaitée. L’optimisation étant multiobjective, les modèles développés permettent de générer des conditions optimales pour chaque objectif visant une quelconque quantité ou qualité de gaz produit. Le modèle Mathcad développé pour la cinétique de gazéification du glycérol dans un réacteur tubulaire montrait que pour ce type de réacteur, un meilleur rendement en gaz est obtenu à faible temps de séjour. Pour améliorer la quantité et la qualité du gaz produit, la gazéification supercritique a été réalisé en présence d’un mélange de trois catalyseurs (KOH, Ca(OH)2, Fe2O3) en utilisant un plan de mélange centré augmenté. Des modèles quadratiques du second degré en fonction des trois catalyseurs ont été obtenus. La sélectivité des catalyseurs diffère d’un gaz à un autre, leurs mélanges ont montré un effet important sur les réponses étudiées. Les résultats du plan permettent de générer une formulation optimale de catalyseurs en fonction de l’objectif de l’optimisation. Les résultats de l’étude ont été validés et sont très encourageant pour une application industrielle de la gazéification en eau supercritique afin de valoriser différents types de biomasse humide.
Etude expérimentale des méthodes de prétraitement des huiles usagées et leur effet sur la production du biodiese
(Université constantine 3 Salah boubnider, Faculté génie des procédés, 2019) Miroud, Insaf; Kollai, Rayene; Outili, Nawel
Résumé Dans ce présent travail on s’est intéressé à la réduction des acides gras libres (AGL) présents dans les huiles alimentaires et dont le taux augmente avec l’utilisation de l’huile en friture. En effet, ces AGL ont un effet négatif sur la production du biodiesel du fait de leur réaction de saponification en présence du catalyseur basique utilisé pour activer la réaction de transestérification des huiles usées pour produire du biodiesel. L’application d’un prétraitement adéquat de l’huile usée issue de la friture récupérée des restaurants universitaires augmenterait donc le rendement de la production du biodiesel. Nous avons donc testé plusieurs méthodes de prétraitement : l’adsorption par charbon actif, par bioadsorbant, l’estérification, les microondes et la neutralisation basique. Les prétraitements retenus, car ayant un rendement de traitement meilleur et respectant les principes de chimie verte, ont été utilisés pour produire du biodiesel. L’étude a révélée que le prétraitement par microondes donnait le meilleur résultat et le biodiesel issu de la transestérification de l’huile traitée par microondes était conforme aux spécifications internationales.
Etude expérimentale et modélisation de méthodes d'intensification de la transesterification
(Université constantine 3 Salah boubnider, Faculté génie des procédés, 2020) Boukhalfa, Rania; Mazouz, Yasmine; Outili, Nawel
Résumé Dans ce travail on a fait l’optimisation de la production de biodiesel à partir d’huile de friture usagée de marque Lynor (traité par microonde) par l’utilisation des méthodes d’intensification microonde et milli-réacteur. La production par microonde au niveau du laboratoire a donné un rendement de 87.8% avec un rapport 1/5.5, un taux de catalyseur de 1.4 %, KOH et un temps de séjour de 23s avec une température 43C⁰. La réalisation de la réaction de transestérification par milli-réacteur a donné une conversion totale avec un rendement de 82%. Une modélisation-simulation du milli-réacteur proposé est faite pour optimiser certains facteurs et tester leurs performances. Les résultats ont donné une géométrie optimale avec une longueur de 0.5 m, un diamètre de 2mm, un espacement de 1mm et une forme de mélangeur à deux entrées pour le méthanol et une pour l’huile avec rétrécissement pour disperser une phase dans l’autre. L’optimum de vitesse d’entrée des fluides est de 0.1 m/s. Le rendement de production de biodiesel dans ce milli-réacteur a atteint 92% sous un ratio huile/méthanol de 1/9 dans un temps de 1.8 min avec une température de 318K. Pour une production à grande échelle on a opté pour un développement de ce milli-réacteur par disposition sous deux formes : cylindrique et cubique. Les résultats de l’étude de marché, l’étude économique et le business modèle nous ont orientés pour mettre la base de la création d’une entreprise de production de ces milli-réacteurs et leur superposition en réacteur à grande échelle et qui apparait comme une solution de production nationale pour répondre à une demande du marché national
Etude technico-économique comparative de procédés de valorisation des huiles usagées
(Université constantine 3 Salah boubnider, Faculté génie des procédés, 2020) Benaissa, Karima; Benkout, Meriem Batoul; Outili, Nawel
Résumé : L’huile de friture contient des substances importantes : les triglycérides, qu’il est possible de valoriser par des méthodes chimiques tout en respectant le concept de la chimie verte et empêcher toutes nuisances à l’environnement. Cette valorisation se déroule par plusieurs procédés, parmi lesquelles on cite : la transestérification et la saponification. Afin d’évaluer ces procédés et de comparer leurs faisabilité, efficacité, caractère « vert » et rentabilité, nous avons effectué une succession d’expériences et d’analyses physicochimiques au sein du laboratoire de la faculté de génie des procédés. Après l’étude qu’on a réalisée et selon les résultats d’analyses obtenus, nous avons constaté que l’huile de friture constitue une bonne matière première pour l’obtention de produits à valeur ajoutée, parmi lesquels: biodiesel, biolubrifiant, graisse et savon. La valorisation de la biomasse 'huile de friture' avec ces procédés est une solution et moyen efficace de réduire le coût des matières premières et de respecter les principes de la chimie verte. Pour mieux valoriser notre travail de projet de fin d’étude, nous avons construit des démarches pour la création d’entreprise de valorisation des huiles alimentaires usagées avec toutes les étapes et équipements nécessaires, une estimation du coût globale de la production de chaque procédé, une étude de marché et un Business model. Donc, après l’étape de production, une étude technico-économique a été réalisée pour les quatre synthèses, le protocole expérimental suivi avec toutes ses étapes est transformé en un ensemble d'opérations d'un procédé semi-industriel. Les flowsheets sont représentés en utilisant le logiciel Super-Pro Designer, des bilans de matière et d'énergie ainsi que des facteurs économiques et des paramètres de chimie verte ont été calculés pour montrer que ces procédés sont rentables à partir d’une certaine quantité de traitement et respectent les principes de chimie verte
Modèle des propriétés physiques des essences en fonction des données de la distillation ASTM et étude de la combustion
(Université constantine 3 Salah boubnider, Faculté génie des procédés, 2017) Benslimane, Tarek; Boughdadi, Nouar; Outili, Nawel
Résumé: On considère le pétrole comme la base d’économie mondiale et c’est pour ca le développement de procès d’extraire et de production de ces différent produits dont l’essence a besoin des techniques qui m’aider a améliorer ça qualité afin qu’il soit conforme aux normes .ces normes permettent d'obtenir de bons résultats lors de ca combustion. Le but de travail d’une part c’est de calculer quelques caractéristique d’essence tel que la TVR, l’IO et la densité en respectant les normes .D’une d’autre part étudier le phénomène de combustion de différents type d’essence
Modeling of Trickle-Bed Catalytic Reactors and Industrial Applications to the GTL Process
(University of Constantine 3 Salah Boubnider, Faculty of process engineering, 2026) Lakkaichi, Maher; Outili, Nawel
Trickle-Bed Reactors (TBRs) are widely utilized in industrial applications. One of the main industrial applications of TBRs is transforming a gaseous mixture of hydrogen and carbon monoxide, called syngas, to environment-friendly synthetic liquid fuels, via Fischer-Tropsch Synthesis (FTS), which is a strongly exothermic reaction. The aim of this work is to develop a pseudo-homogeneous two-dimensional (2D) Fischer-Tropcsh Packed Bed Reactor (FTPBR) model in order to investigate the use of slender packed bed reactors for FTS. This will facilitate the excess heat removal from the bed as well as enhance the performance. To accomplish this objective; two main studies have been conducted, which are (i) hydrodynamic study and (ii) then using its results to develop a FTPBR model. The modeling was carried out using the Finite Element Analysis (FEA) software known as COMSOL Multiphysics 5.6. Firstly, it was confirmed that the Eisfeld and Schnitzlein drag force model should be applied in the momentum balance equation of a two-dimensional pseudo-homogeneous model for low aspect-ratio packed beds. Moreover, a novel 2D modeling approach was proposed for packed bed reactors with an aspect ratio of 2, under laminar flow conditions, mainly of particle Reynolds number lesser than 111. Secondly, based on the Eulerian mixture approach, a mathematical 2D pseudo homogeneous model of the FTPBR was developed and validated by confronting its simulated results against those of models of literature as well as by conducting a consistent error discretization uncertainty study. Then it was exploited for the optimization of large scale FT reactor as well as to optimize and design a small-scale FT reactor. For each scale, two cases were investigated. While the feedstock of the large-scale cases was natural gas, the small-scale cases used biomass as feedstock. For each case, four PBRs with different aspect ratios ranges from 2 to 15.33 were simulated. It has been found that, the large PBR is the optimized reactor for the large scale, which can be used in a GTL plant to process 170000 m3 of natural gas - at standard conditions - for producing more than 626 tons of C5+ per day. Otherwise, the slender PBR with aspect ratio of 4 is the most efficient for the small scale. This reactor is 2 m long and 1916 mm in diameter, which is composed of 6698 tubes arranged in triangular pattern. Besides, it was designed to be fitted into a mobile micro-refinery to process 6 tons of wood chips or 6.6 tons of municipal solid waste per day, to daily produce 4827.16 kg/d and 281.55 kg/d of C5+ and LPG, respectively.
Modélisation de l’oxydation hydrothermale avec valorisation énergétique du procédé
(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté de génie des procédés pharmaceutiques, 2015) Benmekhlouf, Nadjiba; Outili, Nawel
ésumé : L’Oxydation hydrothermale est un moyen efficace et propre pour le traitement d'une grande variété de déchets et des polluants organiques, son importance est que les composés organiques complexes sont principalement oxydés en dioxyde de carbone, l'eau et autres composés biodégradables. Dans ce travail, nous avons essayé de modéliser l’oxydation du phénol dans l’eau supercritique dans un réacteur tubulaire. La modélisation mathématique permet de donner les profils de concentration et de température résultant de la résolution des équations de la conservation de la masse, du mouvement, d'énergie et des différentes espèces chimiques, elle fournit une manière globale pour comprendre les résultats expérimentaux, la conception des équipements et l’extrapolation du procédé à l’échelle industrielle, donc le but de ce travail est d'appliquer un modèle mathématique simple pour ce réacteur tubulaire, qui est souvent difficile à résoudre dans sa forme générale. Sur la base des simplifications adéquates, les profils de température et de concentration des espèces chimiques sont calculés le long du réacteur en utilisant la méthode des différences finies avec l’utilisation des formulations d’IAPWS (Association Internationale pour les propriétés de l'eau et vapeur) pour calculer les propriétés thermo-physiques de l’eau. Le programme développé sous Mathcad donne des résultats proches de ceux de l’expérimental. On s’est aussi intéressé à l’étude de la récupération de l’énergie dans un procédé d’oxydation hydrothermale, plus particulièrement à la concentration en polluant à traiter, à partir de laquelle le procédé devient autotherme ou autoénergétique. Nous avons proposé une procédure pour estimer la récupération d'énergie (la chaleur et l’électricité) par l’utilisation du nouveau module du logiciel SuperProDesigner pour l'oxydation du phénol et autres polluants organiques.
Optimisation de la synthese d'un Biopolyol et son utilisation
(Université Constantine3 ,Salah Boubnider Faculté Génie des Procédés, 2024) Boulakehal, Rayhane; Sennour, Soumeya; Siah Chaima; Outili, Nawel
This study explores the production of biopolyols from used cooking oil using two methods: epoxidation followed by hydroxylation, and direct one-pot hydroxylation. A factorial experimental design was set up to optimize production conditions, enabling several types of biopolyols to be synthesized and evaluated. Among the experiments carried out, the 8th experiment, with all factors at maximum level, was identified as the optimum with a yield of 79.5% and the following physico-chemical characteristics: IOH= 231.010 mg KOH/g, II = 5.2525 g I2/100 g, IR = 1.4783, D = 0.9609 g/cm³, and pH = 6. The structure and composition of the biopolyols were confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). In addition, an environmental balance of 72% was achieved, underlining our commitment to green chemistry. The biopolyols produced (the whole range) with different hydroxyl numbers can be used to manufacture polyurethane foams with different properties and uses, as well as cleaning and surface treatment products, demonstrating their potential to replace conventional products of fossil origin and thus contributing to a more sustainable chemical industry
Valorisation d’un co-produit de la transestérification : Le glycérol
(Université constantine 3 Salah boubnider, Faculté génie des procédés, 2021) Fanti, Meissa; Hamdane, Lina; Outili, Nawel
Résumé : Le glycérol est le principal sous-produit de la production de biodiesel. Ce sous- produit a une très faible valeur en raison des impuretés qu’il contient, comme le savon, les sels, le sodium, le méthanol, l’huile et d’autres matières organiques. Sa composition est sensiblement différente de celle du glycérol pur. L’utilisation efficace du glycérol brut est importante pour améliorer la durabilité économique de l’industrie du biodiesel tout en réduisant les impacts environnementaux causés par les déchets produits. L’application et la valeur du glycérol brut peuvent être améliorées si ces impuretés sont enlevées ou minimisées. Cette étude vise à valoriser et purifier le glycérol en utilisant différentes méthodes de purification du glycérol brut à l'échelle du laboratoire, avec des méthodes multi-étapes (acidification, extraction, adsorption). Les échantillons ont été caractérisés par différentes analyses. Les résultats après la purification ont montré que le glycérol pur a été produit avec succès et que les sels d'acide gras ont été éliminés. Ensuite, le glycérol purifié et le glycérol brut ont été utilisés pour produire des produits à valeur ajoutée, à savoir : le polyglycérol, le bioplastique et le polyuréthane.
Verification des limites de fonctionnement des colonnes à plateaux perforés Etude de cas réels
(Université Constantine 3 Salah Boubnider, Faculté génie des procèdes, 2012) Chegga, Nassim; Elbahi, Khaled; Outili, Nawel
sans résumé