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CTP 04 - Influence d'un champ magnétique sur l'équilibre liquide-vapeur des mélanges de fluides paramagnétiques et diamagnétiques

CTP 04 - Influence d'un champ magnétique sur l'équilibre liquide-vapeur des mélanges de fluides paramagnétiques et diamagnétiques

Proposition de thèse

SpécialitéEnergétique et Procédés
Ecole doctoraleSMI - Sciences des Métiers de l'Ingénieur
Directeur de thèseSTRINGARI Paolo
Unité de rechercheEnergétique et Procédés
Contact
Site Webhttp://www.ctp.mines-paristech.fr
Mots-clésChamp magnétique, équilibres liquide-vapeur, mesures expérimentales, modèle thermodynamique
RésuméLa thèse s'inscrit dans le contexte d'une collaboration entre le Centre de Thermodynamique des Procédés (CTP) de MINES ParisTech/Armines et un partenaire industriel pour étudier la possibilité d'améliorer le procédé de séparation des mélanges de fluides grâce à l'application d'un champ magnétique.
ContexteLa séparation de constituants de mélanges de fluides (gaz ou liquides) est une des applications majeures du génie des procèdes (distillation, extraction liquide-liquide, stripping, absorption, filtration par membranes, etc.). Les composants d'un mélange sont séparés grâce à la différence entre certaines de leurs propriétés (volatilité, solubilité, taille des molécules, polarité, etc.). Plus les molécules des constituants à séparer ont des propriétés similaires et plus leur séparation est difficile. Cette difficulté à séparer des molécules de propriétés similaires se traduit en une consommation énergétique importante pour obtenir les produits finaux avec une pureté suffisante. Les diagrammes de phase des molécules avec propriétés similaires sont souvent caractérisés par des obstacles à la séparation, comme des compositions très proches des phases liquide et vapeur en équilibre dans le cas de la distillation. Le diagramme de phase des composants présentant des propriétés thermo-physiques similaires mais des comportements magnétiques différents (paramagnétisme/diamagnétisme), pourraient subir des changements en présence d'un champ magnétique. Ces changements pourraient se révéler favorables pour des procèdes de séparation innovants, permettant de diminuer la consommation énergétique nécessaires à l'obtention des produits finaux.

The separation of constituents of fluid mixtures (gas or liquids) is one of the major applications of process engineering (distillation, liquid-liquid extraction, stripping, absorption, membrane filtration, etc.). The components of a mixture are separated by the difference in certain properties (volatility, solubility, molecule size, polarity, etc.). The more the molecules of the constituents to be separated have similar properties and the more difficult their separation. This difficulty in separating molecules with similar properties translates into high energy consumption in order to obtain the final products. The phase diagrams of molecules with similar properties are often characterized by obstacles to separation, such as similar compositions for the vapor and liquid phase in equilibrium in the case of distillation. The phase diagram of components with similar thermophysical properties but different magnetic behaviors (paramagnetism / diamagnetism), could undergo changes in the presence of a magnetic field. These changes could be favorable for innovative separation processes, which would reduce the energy consumption required to obtain the final products.
EncadrementDirecteur de thèse : Paolo STRINGARI, quotité d'encadrement 60 %
Maitre de thèse : Marco CAMPESTRINI, quotité d'encadrement 40 %
Domaine(s)1006 Génie des procédés
Profil candidatIngénieur et/ou Master recherche – Bon niveau de culture générale et scientifique. Bon niveau de pratique de l'anglais. Bonnes capacités d'analyse, de synthèse, d'innovation et de communication. Qualités d'adaptabilité et de créativité. Motivation pour l'activité expérimentale et de recherche. Projet professionnel cohérent. Connaissances en thermodynamique, magnétisme et en travail expérimental.

Pour postuler, transmettre à paolo.stringari@mines-paristech.fr :
- 1 CV
- 1 lettre de motivation
- Coordonnées d'un ou deux référents.
- relevés de notes
- diplômes
- niveau d'anglais (TOEIC, autres équivalents).

Date limite de candidature : 14/08/2017
Résultat attendu- mesures expérimentales d'équilibre liquide-vapeur sous l'influence d'un champ magnétique
- modèle thermodynamique (équilibre de phase + champ magnétique)
- simulation d'un procédé de séparation
ObjectifLes objectifs de la thèse sont :
- déterminer (mesures et calculs) l'effet d'un champ magnétique sur l'équilibre liquide-vapeur de mélanges binaires fluide paramagnétique / fluide diamagnétique
- étudier la possibilité de développer des nouveaux procèdes de séparation exploitant l'effet du champ magnétique sur l'équilibre des phases.
Références...
Type financementContrat de recherche
Partenariat/contratCouvre la thèse pendant toute sa durée, l'encadrement et l'activité expérimentale (l'équipement est financé à part)

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