De la caractérisation calorimétrique au pilote de procédés ...
Du chauffage volumique par micro-ondes au contacteur G/L ...
De la valorisation thermique à la valorisation chimique ...
la sécurité industrielle est un axe fort au niveau de la région Normandie, du fait d’un tissu industriel dense et diversifié (énergie nucléaire, gaz, chimie, stockage de matières dangereuses) avec des entreprises classées SEVESO. Parmi les causes principales d’accidents, l’emballement thermique des masses réactionnelles est l’une des plus courantes ; les outils et méthodes permettant sa prévision et sa caractérisation font encore l’objet de recherches. La compréhension des phénomènes mis en jeu lors de ce type d’accidents, qui reste assez difficile vu la grande diversité des substances et réactions chimiques mises en œuvre, permet de mieux caractériser les milieux réactionnels et apprécier la marge de confiance dans le cas de dysfonctionnements.
La prévention de l’emballement nécessite d’une part, l’étude de la thermocinétique des synthèses chimiques en mode normal et dégradé, essentielle pour le calcul des paramètres de sécurité de procédés chimiques : la température pour laquelle le temps d’emballement est de 24 h en conditions adiabatiques (TD24) ou encore l’élévation de température du milieu réactionnel en mode adiabatique (ΔTad) ou le temps disponible jusqu’à la vitesse maximale de la réaction (TMRad). D’autre part, l’étude du comportement dynamique des réacteurs chimiques est nécessaire.
La démarche adopté par les chercheurs consiste à :
- Mieux connaitre les procédés
- Identifier le Mode de fonctionnement normal
- Identifier le Mode de fonctionnement dégradé
- Détecter et localiser les dysfonctionnements.
Les travaux développés dans le cadre de cet axe visent à intensifier les procédés étudiés en utilisant des techniques permettant la réduction d’échelle ou d’augmenter l’efficacité sans pour autant aller forcément vers une miniaturisation des installations. Les principales techniques utilisées à cet effet sont les micro-ondes, le plasma et la catalyse hétérogène. L’articulation est faite autour de 3 thèmes : les micro-ondes, le captage et la valorisation de CO2 et l’hydrogène. Le thème de l’hydrogène, vecteur d’énergie, concerne d’une part les sujets développés dans le cadre du projet INTERREG NWE GENCOMM et d’autre part, l’utilisation de l’hydrogène comme agent de valorisation de CO2 pour la méthanation et la méthanolation.
La biomasse possède un potentiel considérable en terme de source renouvelable, aussi bien pour l’énergie que pour la chimie, du fait de son abondance et sa répartition sur la planète. Sa valorisation et son utilisation passent par la conception et l’optimisation de procédés performants et compétitifs. Le thème de valorisation de la biomasse est développé au LSPC en deux volets, la valorisation chimique et la transformation thermochimique.