Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Etude et simulation des entraînements de phase dans les batteries de mélangeurs-décanteurs
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le cadre du développement de nouveaux procédés de séparation par extraction liquide-liquide, des essais expérimentaux sont mis en œuvre afin de démontrer la récupération des éléments valorisables suffisamment décontaminés des impuretés. Ces essais sont couramment réalisés en batteries de mélangeurs décanteurs. Cependant, en fonction des conditions opératoires, ces produits finis peuvent être contaminés par des impuretés. Cette contamination résulte de la combinaison de plusieurs facteurs :
-Hydrodynamique : Entrainement dans le solvant de gouttes aqueuses non décantées contenant des impuretés
-Chimique : le facteur de séparation des impuretés est faible (inférieur à 10-3)
-Procédé : l'entrainement des gouttes est amplifié avec l'augmentation de la cadence (réduction du temps de séjour des gouttes)
Cette thèse a pour but d'accroitre la compréhension des différents phénomènes responsables de ces entraînements de phase afin d'estimer des paramètres opératoires optimaux et de garantir une contamination des produits finis inférieure à un seuil fixé.
Il sera question de mettre au point un modèle macroscopique permettant de prédire le débit d'entrainement de gouttes non décantées en fonction des conditions opératoires dans les batteries de mélangeurs décanteurs. Il devra s'appuyer sur des simulations hydrodynamiques couplant la résolution d'un bilan de population de gouttes à un écoulement de phase continue. Un couplage sera réalisé entre ce modèle hydrodynamique et le code PAREX ou PAREX+ permettant de dimensionner les schémas de procédé.
La qualification des modèles proposés devra être faite par des comparaisons à des mesures expérimentales (basées sur des compagnes d'essai antérieures ou à venir).
Université / école doctorale
Localisation du sujet de thèse
Site
Marcoule
Critères candidat
Formation recommandée
Génie des procédés simulation numérique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
VANEL Vincent < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DEN/DMRC//LCPE
Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives
Centre de Marcoule
Batiment 181 - BP 17171
30207 Bagnols-sur-Cèze cedex
0466397866
Tuteur / Responsable de thèse
BERTRAND Murielle < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DEN/DMRC/DIR
CEA Marcoule Bat 400
BP 17171
30207 Bagnols sur Ceze
04 66 79 66 48
En savoir plus
https://marcoule.cea.fr/Marcoule/Pages/Economie%20circulaire%20des%20%c3%a9nergies%20bas%20carbone.aspx
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Etude et simulation des entraînements de phase dans les batteries de mélangeurs-décanteurs
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Dans le cadre du développement de nouveaux procédés de séparation par extraction liquide-liquide, des essais expérimentaux sont mis en œuvre afin de démontrer la récupération des éléments valorisables suffisamment décontaminés des impuretés. Ces essais sont couramment réalisés en batteries de mélangeurs décanteurs. Cependant, en fonction des conditions opératoires, ces produits finis peuvent être contaminés par des impuretés. Cette contamination résulte de la combinaison de plusieurs facteurs :
-Hydrodynamique : Entrainement dans le solvant de gouttes aqueuses non décantées contenant des impuretés
-Chimique : le facteur de séparation des impuretés est faible (inférieur à 10-3)
-Procédé : l'entrainement des gouttes est amplifié avec l'augmentation de la cadence (réduction du temps de séjour des gouttes)
Cette thèse a pour but d'accroitre la compréhension des différents phénomènes responsables de ces entraînements de phase afin d'estimer des paramètres opératoires optimaux et de garantir une contamination des produits finis inférieure à un seuil fixé.
Il sera question de mettre au point un modèle macroscopique permettant de prédire le débit d'entrainement de gouttes non décantées en fonction des conditions opératoires dans les batteries de mélangeurs décanteurs. Il devra s'appuyer sur des simulations hydrodynamiques couplant la résolution d'un bilan de population de gouttes à un écoulement de phase continue. Un couplage sera réalisé entre ce modèle hydrodynamique et le code PAREX ou PAREX+ permettant de dimensionner les schémas de procédé.
La qualification des modèles proposés devra être faite par des comparaisons à des mesures expérimentales (basées sur des compagnes d'essai antérieures ou à venir).
Université / école doctorale
Localisation du sujet de thèse
Site
Marcoule
Critères candidat
Formation recommandée
Génie des procédés simulation numérique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2025
Personne à contacter par le candidat
VANEL Vincent < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DEN/DMRC//LCPE
Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives
Centre de Marcoule
Batiment 181 - BP 17171
30207 Bagnols-sur-Cèze cedex
0466397866
Tuteur / Responsable de thèse
BERTRAND Murielle < email supprimé pour raison de sécurité >
CEA
DEN/DMRC/DIR
CEA Marcoule Bat 400
BP 17171
30207 Bagnols sur Ceze
04 66 79 66 48
En savoir plus
https://marcoule.cea.fr/Marcoule/Pages/Economie%20circulaire%20des%20%c3%a9nergies%20bas%20carbone.aspx
