CDD en génie des procédés et mécanique des fluides Contrat : CDD 18 mois à partir de Septembre 2016 Lieu : Laboratoire de Génie Chimique TOULOUSE Encadrement : M. Rouzineau Profil : Ingénieur ou docteur en génie des procédés et/ou mécanique des fluides. Compétences : Mécanique des fluides. Modélisation et simulation. Approche expérimentale. Génie des procédés. Projet : CI2D (Conception d’Internes Innovants en Distillation) Le sujet est relatif au génie chimique et en particulier aux procédés de séparation. Le projet CI2D, soutenu par l’ADEME et associant le LGC (UMR 5503), la société ARKEMA, et la société Labbe, concerne la réduction de la consommation énergétique de la distillation qui est le procédé de séparation le plus énergivore des industries de transformation de la matière. L’objectif principal de ce projet est de démontrer la réalité d’une réduction de 15 % de la consommation énergétique grâce à des internes de colonne innovant par rapport à des internes classiques. Afin d’atteindre cet objectif ambitieux, deux pistes vont être évaluées. La première concerne la mise en œuvre d’une structure innovante basée sur le principe d’assemblage de tube, la seconde est basée sur une technologie de structure filaire 3D. Le présent contrat doit permettre de réaliser les études suivantes: - Etude de l’écoulement film sur un fil tissé : approche hydrodynamique locale et calculs de simulation numérique des écoulements (CFD) Les principaux paramètres influençant le transfert de masse gaz-liquide sont encore largement mal connu. Dans le cas de l’interne à base de fil, la compréhension et la maitrise de l’écoulement film sur un fil tissé devra être améliorées. Dans un premier temps en faisant un état de l’art des études des écoulements sur un fil ou une fibre verticale ou incliné. En effet, les instabilités de films minces en écoulement ont suscité de nombreuses études théoriques et expérimentales, en raison notamment de leurs applications industrielles, qu’elles y soient désirables ou pas, mais aussi pour leur intérêt fondamental. Dans un second temps, en fonction de l’état de l’art, une étude hydrodynamique locale pourra être réalisée sur un pilote de conception simple et des moyens optiques à définir. Dans un dernier temps, des calculs de simulation numérique des écoulements via des outils de CFD en écoulement monophasique complèteront l’étude. - Conception et fabrication des internes Un cahier des charges permettra de définir les propriétés d’usage du nouvel interne à base de fils tissés comme contacteur gaz/liquide. Ces propriétés seront établies à partir de contraintes liées aux mélanges industriels réels (débits, engorgement, encrassement, etc..). Ce cahier des charges précisera notamment une fourchette du taux de vide (exprimé en %) et de la surface géométrique (exprimée en m2/m3). Des dessins en 3D de différentes configurations seront réalisés à l’aide de logiciel commerciaux comme Cathia , Inventor, etc…, ou autres outils graphiques de CAO 3D. Deux configurations seront retenues et seront fabriqués. S’agissant de prototype et non de production industrielle, les outils de réalisation pourront être les outils de tissage de fils ou encore les imprimantes 3D à fusion laser. - Caractérisation des performances en termes de capacité et d’efficacité sur des mélanges Standards L’objectif de cette tâche est de réaliser les mesures de performance en termes d’hydrodynamique (capacité) et de transfert de matière (efficacité) sur les deux prototypes d’interne développés. Les performances hydrodynamiques seront caractérisées par le tracé expérimental des pertes de charge en écoulement gaz liquide à contre-courant, et les performances de transfert par l’évaluation de la HEPT (Hauteur Equivalente à un plateau Théorique). Ces performances seront comparées aux garnissages standards. Les équipements expérimentaux utilisés sont existants au LGC. Contact : [email protected]