Proposition de sujet de thèse- Contrats Doctoraux 2015
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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. Peters, M.; et al, ChemSusChem 2011, 4, 1216–1240. Jessop, P. G. Green Chem. 2011, 13, 1391–1398 Subramaniam, B., et al, Chem. Eng. Sci. 2014, 115, 3–18. Y. Medina-Gonzalez, et. al., ACS Sust. Chem. Eng., 2014, 2, 2623-2636 Y. Medina-Gonzalez, et. al., J. Supercrit. Fluids, 2013, 73, 97-107.