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CIFRE - Caractérisation et comparaison de Réacteurs micro/milli-structurés Continus Polyphasiques

ABG-97432 Sujet de Thèse
09/04/2021 Cifre
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PROCESSIUM
VILLEURBANNE - Auvergne-Rhône-Alpes - France
CIFRE - Caractérisation et comparaison de Réacteurs micro/milli-structurés Continus Polyphasiques
  • Génie des procédés

Description du sujet

Le développement de réacteurs continus micro/milli-structurés polyphasiques aux performances de transfert élevées et à la sécurité accrue (faible encourt de matière réactionnel) permettant des productions de plusieurs tonnes/an voire dizaines de tonnes par an commence à devenir une réalité. Ainsi bon nombre d’études chimiques menées en continu dans de simples tubes avec des écoulements segmentés à l’échelle laboratoire pourraient réellement et assez facilement donner lieu à des extrapolations. Cependant, les procédés continus intensifiés demeurent rares à l’échelle industrielle. Pour les décideurs, ce choix demeure risqué face à des technologies matures bien maitrisées mais aux performances moindres. Pour accélérer la transformation des procédés chimiques existants (ou à venir), pour lesquels ces technologies seraient adaptées, il faut apporter une réelle confiance en ces objets. Ceci passe par des démonstrations d’extrapolation et d’intensification sur des cas d’étude précis d’une part mais aussi par des caractérisations fines et étendues de ces solutions intensifiées afin d’appréhender leur opérabilité, leurs optima de fonctionnement et leurs limites. Cette problématique d’intensification et d’extrapolation simultanée est celle de la plateforme « flow chem » du CP2M et du projet ANR DATAFAB en collaboration avec la société Processium. Ce travail s’inscrit dans ce contexte.

 

L’objectif de cette thèse consiste en la caractérisation (temps de séjour, transferts de matière et/ou de chaleur…) des  réacteurs micro structurés polyphasiques (Kobelco SMCR, Corning AFR ,Ehrfled MiprowaLab…) disponibles au sein de la plateforme « Flow Chem ». La mise en œuvre de réactions chimiques modèles multiphasiques et exigeantes permettra en outre de constituer une base de connaissances en conditions réactives de ces équipements. L’étude balayera la caractérisation hydrodynamique, la compréhension et l’évaluation des transferts de matière, de chaleur et de quantité de mouvement (perte de charge). D’éventuels cas d’application industriels (en collaboration avec la société Processium) seront mis en œuvre pour éprouver ces différentes technologies entre elles. Par ailleurs, cela permettra aussi de comparer ces réacteurs micro structurés au contacteur continu de référence – le simple tube millimétrique – et de démontrer leur capacité d’extrapolation et d’intensification. Ce travail expérimental sera utilisé pour alimenter une base de données de technologies de réacteurs et pour améliorer une méthodologie de sélection de la meilleure solution industrielle (intensifiée ou pas) pour une application donnée.

Prise de fonction :

01/09/2021

Nature du financement

Cifre

Précisions sur le financement

Présentation établissement et labo d'accueil

PROCESSIUM

La thèse se déroulera au sein de l'équipe Catalyse, Procédés, Polymérisation et Matériaux CP2M (UMR 5128 CNRS-CPE Lyon-UCBL) CPE Lyon Villeurbanne.

Contacts : Mr Claude de BELLEFON (Directeur de Recherches CNRS), Mr Régis PHILIPPE (Chargé de Recherches CNRS)


PROCESSIUM, PME dynamique, à l'approche innovante, assure son développement dans les secteurs de la chimie, des bioprocédés, de l’environnement.

Entreprise reconnue dans son domaine d’expertise, PROCESSIUM apporte une forte valeur ajoutée aux projets de ses clients en optimisant leurs procédés et les rendant propres.

Elle investit dans l’intensification de procédés, la chimie verte et les techniques de mesures et de modélisation avancées.

Les projets menés sont divers, à forts enjeux économiques et scientifiques, et pour différents secteurs d’activité.

Profil du candidat

 

Vous êtes diplômé d’une école d’ingénieurs spécialisée en génie des procédés,

Vous êtes rigoureux, autonome et avez un goût prononcé pour l’expérimentation,

Vous avez de solides compétences en réacteurs, transferts, hydrodynamique, cinétique et catalyse hétérogène

Des compétences en programmation et en simulation (Matlab, Fortran voir Fluent) seraient de réels atouts

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