Proposition de sujet de thèse- Contrats Doctoraux 2015

ECOLE DOCTORALE
ED 468
«Mécanique, Energétique, Génie Civil, Procédés »
Proposition de sujet de thèse- Contrats Doctoraux 2015-2018
Titre du sujet
Responsable (s)
Laboratoire
Fluides supercritiques et solvants biosourcés : un pas en avant vers
des procédés propres et versatiles.
Nom Yaocihuatl MEDINA
+33(0)534323679
Jean-Stephane CONDORET +33 (0)534323707
Email :[email protected],
[email protected],
Laboratoire de Génie Chimique http://lgc.inp-toulouse.fr/
Description du sujet
Dans la perspective d’un développement durable, plusieurs enjeux sont devenus majeurs pour le
développement de procédés chimiques tels que la réduction des émissions de composés organiques volatils,
l’optimisation de l’utilisation de l’énergie, la réduction du nombre d’étapes de réaction et de séparation. Un prérequis majeur d'éco-compatibilité est l’utilisation de solvants recyclables et si possible biosourcés. Dans ce contexte,
les fluides en conditions supercritiques (FSC) peuvent représenter une alternative “durable” aux solvants
utilisés traditionnellement par l’industrie. Même si ces “nouveaux” solvants sont très prometteurs pour
développer des procédés d’extraction, deux limitations majeures entravent leur utilisation à grande échelle au niveau
industriel dans certaines configurations comme par exemple, dans le cas du CO2, son faible pouvoir solvant vis-à-vis
des solutés polaires dû à son manque de polarité.
L’objectif de ce sujet de thèse est de développer de nouveaux procédés utilisant des systèmes solvants
diphasiques qui associeront des solvants biosourcés (SB) à un fluide en conditions supercritiques (FSC). Ces
systèmes incluant des FSC auront la particularité d’être à propriétés modulables et serviront à améliorer des procédés
existants qui sont pour le moment limités par l’utilisation de solvants conventionnels dans l’industrie. Le principe de
l’approche proposée est le suivant : en faisant varier la concentration de FSC dans un milieu solvant liquide, on
peut obtenir un milieu avec des propriétés physico-chimiques variant de celles du milieu solvant liquide pur à
celles du milieu contenant principalement du FSC. De façon intéressante, cette modulation de propriétés peut être
contrôlée de manière entièrement réversible par de simples changements de pression. Cette modularité du
système, une fois connue et maîtrisée, est un atout majeur que l’on mettra à profit pour développer des
procédés chimiques plus propres et innovants en utilisant l’engineering du solvant.
Ce sujet de thèse propose deux axes de recherche distincts : 1) l’étude systématique des propriétés
physicochimiques de différents systèmes FSC/SB afin de développer une « bibliothèque » de propriétés
physicochimiques accessibles avec ces systèmes et 2) l’application des systèmes les plus pertinents à) des
applications industrielles ciblées.
Compétences requises
-
Bonnes connaissances en physico-chimie
Bonnes connaissances en Génie des Procédés
Aptitude pour le travail expérimental
Des connaissances en simulation moléculaire seront appréciées
Mots clefs
Solvants biosourcés, liquides expansés par un gaz,
Engineering du solvant, fluides supercritiques.
REFERENCES
Eckert, C. A.; B, et al, Ind. Eng. Chem. Res. 2000, 39, 4615–4621.
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