Département STPI

Responsable scientifique : Laurent Prat - [email protected]
Objectifs généraux :
Les activités du département sont centrées sur la conception, l’extrapolation, la conduite et la sécurité de
procédés intensifiés : équipements multifonctionnels, solvants verts, maîtrise de l’énergie, carbone biosourcé. La démarche scientifique privilégie l’échelle de production comme objectif et associe étroitement
technologie, produit et procédé..
Mots clefs :
Intensification des procédés - appareils multifonctionnels - milieu supercritique
séparateurs, contacteurs et mélangeurs - sécurité des procédés - green process engineering
Les thèmes de recherche
Séparations réactives
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La séparation fluide-fluide est au centre des préoccupations de cet axe. Cette recherche
concerne aussi bien la compréhension des phénomènes locaux de transfert de matière
multi-constituants que la conception de séparations réactives. La validation de ces
résultats est réalisée à l’échelle pilote. Les applications visées vont de la capture du CO2 à
la conception de bioraffineries en passant par l’augmentation de l’efficacité énergétique
des procédés de séparation.
Colonne de distillation réactive
Procédés en CO2 supercritique
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Ce thème de recherche est consacré à l’étude de procédés innovants de séparation
(extraction, purification, fractionnement) et de réaction (chimiques, enzymatiques,
électrochimiques) mettant en œuvre des fluides et plus particulièrement du CO2 en
conditions supercritiques. Les problématiques abordées vont de l’étude et la modélisation
des équilibres entre phases sous-pression, à la mise en œuvre de procédés à l’échelle
pilote.
Pilote d’extraction par CO2 supercritique
Contact, mélange et technologies micro-structurées
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Les objectifs de ce thème portent sur l'étude locale de l’hydrodynamique et du mélange au
sein des équipements conventionnels (cuves agitées, mélangeurs statiques, colonnes à
garnissage) et innovants (micro et milli-réacteurs, internes microstructurés). Des outils
expérimentaux (PIV, microPIV, LIF, caméra rapide, UV, Raman, NIR) et numériques (CFD)
sont mis en œuvre pour (i) caractériser l'impact de l'appareil sur l'hydrodynamique, le
mélange, la mise en contact des phases, les phénomènes de transfert, et la performance du
procédé, pour (ii) proposer des modèles et (iii) aider à la conception
Mousse métallique
microstructurée
Visualisation d'écoulements en microréacteurs
Méthodologie d’intensification et sécurité des procédés
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Écoulement gaz-liquide en microréacteur
Ce thème est dédié au développement de méthodologies permettant la mise en œuvre et la caractérisation de
technologies intensifiées au service de la réaction chimique et de la séparation. Ces méthodes se basent sur le couplage de
modèles de comportement des appareils et de modèles de représentation des phénomènes physiques et chimiques mis en
jeu. La démarche permet d’intégrer de nouveaux milieux réactionnels et techniques d’activation et s’appuie sur les
méthodologies de passage du batch au continu et de changement d‘échelle.
Un autre volet de ce thème concerne la sécurité des procédés (comportement en mode dérivé, méthode d’analyse de
risque quantitative).
Dispositifs expérimentaux
Colonne à distiller 100L, 150
Colonne à distiller à cloison
Colonne d’absorption  50
Banc de caractérisation d’internes de colonnes (phi 150)
Cuves agitées (5 à 500L) & divers agitateurs
Mélangeurs statiques
Bancs de caractérisation de réacteurs intensifiés
Bancs de mise en œuvre de microsystèmes
Réacteurs échangeurs industriels (1 à 100L.h-1)
Extracteurs supercritiques (200 mL et 25L – 1000bars)
Réacteurs agités et tubulaires hautes pressions 100mL
Colonne haute pression fluide/liquide
Banc de caractérisation d’écoulements
Réacteurs Vapourtec
Réacteur Calorimétrique RC1
Réacteurs échangeurs
Modélisation de cuves agitées
Mélangeurs statiques
Halle CRITT: Colonne d’extraction liquide/liquide et
liquide/solide  50,  80
Batteries de mélangeurs – décanteurs
Colonne extraction liquide / liquide  50,  80
Collaborations
Institutionnelles :
IFPEN, CEA, CIRAD, Fédération de recherche Fermat, IFS, MEPI, INRA, Axelera,,
Métrologies spécifiques
Mesures en ligne de concentrations (UV, Raman, NIR)
Micro-PIV
Mesures hautes pression d’équilibres entre phases
Spectrophotomètres
Caméras rapides
Mesures d’aire interfacial en écoulement
Réseaux :
SFGP, EFCE (WP Fluid Separation, WP Process Intensification, WP Mixing, WP
Multiphase Flow), EUROPIC,
Industrielles :
Solvay, Rhodia, Safran, Sanofi, Ineos, Basf, Arkema, Corning, Sofradim, Cimv,
Pierre Fabre, Coreva, Pcas, Robatel
Académiques:
France : LRGP, IMFT, LISBP, LCC, CIRIMAT, LCA, ICA, LAAS, LGPC, LHFA, IMRCP,
LOCIE, LAGEP, IC2MP, I2M, IMCR, PPRIME/ International: Univ. Sydney (AUS),
Chulalongkorn Univ.(THAI), Univ. Alberta (CAN), ICPF Acad. Sci. Rep. Tchèque
(TCH), Univ. Freiberg (D), Univ. Malaya (MAL), Univ. Cordoba (ARG), Univ. Fed.
Maranhao (BR), Univ. Fed. Rio Janeiro (BR)
Membres permanents du département
Aubin Joëlle
Bertrand Joël
Blanco Jean-françois
Cabassud Michel
Camy Séverine
Casamatta Gilbert
Cognet Patrick
Condoret Jean-stéphane
Delmas Michel
Destrac Philippe
Elgue Sébastien
Gabas Nadine
Gourdon Christophe
Guilet Richard
Le Sauze Nathalie
Loubière Karine
Lucchese Yolande
Bonduelle Yaocihuatl
Meyer Michel
Olivier Nelly
Poux Martine
Prat Laurent
Raimondi Nathalie
Rouzineau David
Xuereb Catherine
Doctorants et post-doctorants
Abadie Thomas
Aillet Tristan
Bendriss Houari
Benkhedja Houria
Castor Carlos
Chabot Giovanni
Conté Jennifer
Detcheberry Mylène
Gerard Doriane
Kaki Hayder
Lachin Kevin
Le Tahn Kim
http://lgc.cnrs.fr
Marin Gallego Juan CarlosMartin Alexandre
Martinet Sabrina
Mazubert Alex
Mizzi Benoit
Moreau Maxime
Nguyen Dung
Nioi Claudia
Sakdasri Winatta
Tingaud Florian
Violet Léo
Yang Lixia