Employer L?objectif de recherche du LGC à travers ces 6 départements est de concevoir, conduire, optimiser et extrapoler de nouveaux procédés de transformation de produits, de matériaux ou d?objets afin de répondre à une finalité industrielle d?évolution et d?adaptation des produits pour le consommateur. ? qui sont soutenus par des services d?Appui à la recherche au sein du LGC. Le Service Analyse et Procédés a pour vocation d?assurer des prestations de qualité aux équipes de recherche, mais aussi à toute entreprise souhaitant une aide technique ou intellectuelle dans le domaine du Génie des Procédés qui visent à la faisabilité, l?amélioration et la maîtrise d?un procédé. Le SAP s?appuie sur l?environnement scientifique et la compétence du laboratoire. Il peut mettre en ?uvre une vingtaine d?équipements analytiques pour produire des données "Procédés".Le LGC bénéficie également d?un atelier mécanique au sein duquel sont conçus et fabriqués les dispositifs expérimentaux de recherche et les prototypes de pilotes originaux.Le service administratif et financier du LGC vient en appui des départements scientifiques et des services techniques. Le service administratif prend en charge tous les actes administratifs et accompagne la vie du laboratoire. Les personnels sont répartis sur les sites du Campus INP-ENSIACET et du Campus université Paul Sabatier-FSI. Ce service est l?interlocuteur des services centraux des établissements de rattachement du LGC ( Institut National Polytechnique de Toulouse, CNRS, Université Paul sabatier). Des activités de Recherche? De la matière première au conditionnement d?un produit fini, toute production fait appel à une suite coordonnée d?opérations impliquant des transformations physiques, chimiques ou biologiques. Les activités de recherche du laboratoire, à la convergence de plusieurs disciplines, étudient ces opérations et leur mise en ?uvre. Ces activités combinent des approches expérimentales, de modélisation et de simulation. L?échelle des systèmes étudiés s?étend de la molécule et des interfaces aux microprocédés, pilotes et systèmes industriels. ?qui visent les industries... Les retombées des activités du LGC concernent les industries chimiques, pharmaceutiques, agroalimentaires et les secteurs des biotechnologies, du médical et de l?environnement. ?et qui sont réparties sur 3 sites géographiques? Le LGC regroupe plus de 300 personnes sur 7 000m² de surfaces équipées : à l?Université Paul Sabatier : 1 500m² à la Faculté des Sciences et Ingénierie 300m² à la Faculté de Pharmacie à l?INP - ENSIACET : 4 500m² à l?Ecole Nationale Supérieure des Ingénieurs en Arts Chimiques et Technologiques (ENSIACET) à l?INP - ENSAT : 500m² à l?Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Toulouse (ENSAT) Position and assignments Contexte scientifique : La mise en ?uvre d?équipements au sein desquels ont lieu des écoulements gravitaires sont extrêmement nombreux en génie des procédés. Par ailleurs, une augmentation importante de l?utilisation de procédés dans des systèmes embarqués est à prévoir dans les décennies avenirs. Que l?on envisage d?embarquer ces procédés dans des véhicules, des bateaux ou des barges flottantes, des avions ou des véhicules spatiaux il existe une problématique commune à toutes ces applications à savoir le besoin de compacité, la sobriété énergétique et la variabilité de la gravitation que ce soit en direction ou en intensité. C?est pourquoi, il faut envisager, pour l?utilisation des procédés dans ce contexte, une substitution de force gravitationnelle par une autre force motrice. Les Rotatting Packing Bed (RPB) mettent en ?uvre la force centrifuge pour se substituer à la gravitation. Il s?agit là d?une stratégie bien connue en intensification des procédés pour intensifier les transferts et grandement augmenter la compacité des équipements. En terme d?application, ces RBP peuvent être utilisés pour faire de la séparation, élaborer des nanoparticules ou comme réacteurs catalytiques. C?est dans ce contexte que nous nous proposons d?étudier les RPB comme contacteur gaz liquide en vue du traitement d?une phase gaz Objectif de l?étude : L?étude proposée porte sur le potentiel d?utilisation d?un procédé centrifuge dit Rotating Packing Bed (RPB). L?objectif est double : Étudier expérimentalement les performances du RPB sur un système propre à la société Arkema caractérisé par une forte viscosité. Modéliser le comportement du RPB sur la base d?un modèle de transfert ou d?un modèle à étages théoriques Dans le cadre de cette étude, le RPB est un équipement déjà acquis et mis en route au sein du laboratoire. Programme de l?étude : Etude du système d?Arkema En préambule de l?étude du système d?Arkema à proprement parler, une étude préliminaire hydrodynamique sera réalisée avec un fluide modèle qui a une viscosité similaire à celle du système cible. Les mesures de perte de charge et d?engorgement seront réalisées pour différents débits liquides sur la plage recommandée pour le RPB. Ce travail sera réalisé en faisant varier la vitesse de rotation du garnissage sur la plage d?utilisation de l?équipement. Les résultats attendus concernent l?évolution de la perte de charge en fonction du débit de gaz pour un débit liquide donné et le débit de gaz à l?engorgement pour un débit de liquide donné. Le système d?Arkema sera ensuite testé sur une gamme de débit allant jusqu?à 70% de l?engorgement. L?objectif est ici de déterminer expérimentalement les performances de séparation du RPB sur le système étudié. Ces performances seront quantifiées en termes de taux de récupération, de coefficient de transfert voire d?étages théoriques Modélisation du RPB L?objectif principal de cette phase est de réaliser la modélisation d?un RPB sur la base d?un modèle de transfert. Ce modèle sera ensuite utilisé pour simuler les performances d?un RPB sur un système donné. Dans un premier temps les équations constitutives du modèle phénoménologiques seront écrites puis elles seront résolues en utilisant la méthode numérique adéquate, une attention particulière sera portée à la robustesse de la méthode. Les modèles de transfert sont largement utilisés pour représenter le comportement d?une opération unitaire, cependant une attention particulière doit être apportée aux données utilisées pour réaliser les simulations. Deux types de données sont particulièrement sensibles : Les modèles thermodynamiques notamment d?équilibre entre phases sont essentiels comme dans toute opération polyphasique. Ces modèles ne dépendent que du mélanges choisis et sont indépendantes de l?appareil utilisé. Ils ne feront pas l?objet d?une étude particulière, cependant il peut être intéressant de coupler notre modèle à un package thermodynamique. Les données liées aux transfert de masse sont particulièrement sensibles qu?il s?agisse de la surface d?échange ou des coefficients de transfert coté gaz ou liquide. Ces coefficients dépendent à la fois du mélange étudié et de l?appareil. Pour cette dernière catégorie de données, une revue bibliographique permettra de synthétiser l?ensemble des corrélations existantes et de les pérenniser au travers de la mise en place d?un package de modèle de coefficient de transfert de masse dédié au RPB. Geographic mobility: National Profile Le candidat aura de solides connaissances en Génie des Procédés, et plus particulièrement en modélisation, simulation et approche expérimentale.
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