Axe transversal Thermodynamique des
milieux complexes

Présentation

 La thermodynamique correspond à l’analyse des évolutions d’un système qui sont générées par l’action de forces extérieures à ce système : énergies mécaniques (travail) et énergies thermiques (chaleur).

Les activités expérimentales de recherche du LGC permettent ainsi de répondre à des problématiques industrielles dans le domaine des équilibres de phases et de la détermination des propriétés thermodynamiques.

L’étude de ces phénomènes d’échanges et de séparation de composants chimiques permet aux chercheurs du LGC qui traitent cette problématique de la thermodynamique des milieux complexes de contribuer aux développements de nouveaux outils et de nouvelles méthodologies.

Les résultats de leurs recherches permettent ainsi de valider des systèmes thermodynamique.

Le laboratoire de Génie chimique est membre du GDR Thermodynamique Moléculaire et des procédés, UMR3541, depuis sa création en avril 2012. Il est actuellement animé par V. Gerbaud, membre du LGC.

>  http://gdr-thermodynamique.cnrs.fr/

Le LGC est membre du GDR Thermodynamique Moléculaire et des Procédés, qui propose notamment une base de données Méthodes de Thermodynamique Expérimentale GDRTECH . Alimentée sur la base du volontariat, elle recense les techniques et compétences expérimentales disponibles dans les laboratoires français, leurs conditions d’accès et les contacts associés, en particulier ceux du LGC.

> base de données GDRTech : http://gdr-thermodynamique.cnrs.fr/spip.php?article123

 

Champ d’action

Les activités liées à la thermodynamique au laboratoire couvrent un large éventail de systèmes matériels, de techniques expérimentales et de modèles utilisés en génie des procédés :

systèmes solide – liquide :

  • mesure et prédiction de solubilité de principes activfs dans différents solvants
  • diagrammes de phases métalliques
  • courbes de fusion et interestérification des huiles végétales
  • purification en milieux sels fondus

systèmes électrolytiques :

  • mesure de l’activité de l’eau et du volume de mélange pour la détermination des degrés d’hydratation des sucres en solution. modélisation avec le modèle de Pitzer. transfert intramembranaire en présence de sels et de sucres.
  • modélisation des équilibres acido-basiques dans les vins ; suivi de pH en milieux fermentaires
  • équation du viriel osmotique pour les systèmes colloïdaux

systèmes liquide – vapeur

  • simulation des courbes de résidu pour la conception des colonnes de distillation
  • régression de données d’équilibre liquide – vapeur et de grandeurs de mélanges par modèle de coefficient d’activité (NRTL, UNIFAC UNIQUAC, …)

milieux supercritiques

  • mesure et modélisation de propriétés pour les systèmes binaires en CO2 supercritique

Systèmes hors équilibre

  • Second principe de la thermodynamique
  • Thermodynamique hors équilibre linéaire
  • Systèmes en criticalité auto-organisée

modèles

  • développement de modèles thermodynamiques avec règle de mélange complexe pour les systèmes S-L1-L2-V-sC des systèmes électrolytiques forts HIx- H2SO4
  • utilisation de modèle d’équation d’état de type SAFT (PC-SAFT, soft-SAFT)
  • utilisation de modèle basé sur le premier principe (COSMO-SAC)
  • utilisation de méthodes de simulation moléculaire (NPT, Gibbs ensemble Monte Carlo, Mesoscale dynamics)
  • simulation de l’agglomération
  • simulation des équilibres liquide – vapeur des nitriles

Procédés

  • analyse pinch et analyse exergétique
  • bilan exergétique dans un simulateur de procédé
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