RAPPORT DE LA RECHERCHE 2010 - Devenir-centralien.com

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“ les LABORATOIRE géNIE DES PROCéDéS ET MATéRIAUx (LgPM) EA 4038 activités du laboratoire sont fondées sur deux piliers : le Génie des Procédés et les Matériaux. Modélisation, simulation, expérimentation sont les mots clés communs aux différents thèmes de recherche. thèMes de recherche • Physico-chimie des interfaces ; • Réactivité des surfaces métalliques ; • Tribocorrosion. éT UDE E T MODéLISAT ION DE S T R A N SfER T S DA N S L E S PROCéDé S • Simulation des procédés d’élaboration des métaux ; • Vextraction liquide-liquide, extraction par émulsion ; • Procédés membranaires et électro-membranaires ; • Transport et dépôt de particules, filtration. C yCLE DE v IE DE S M AT éRI AU x • Hydrogène et matériaux ; • Valorisation d’effluents industriels. doMaines d’application “ ” CONTACT chiFFres clÉs 2009 ENSEIgNANTS-CHERCHEURS : 14 INgÉNIEURS TECHNICIENS ET ADMINISTRATIfS : 18 DOCTORANTS : 16 PUbLICATIONS DE RANg A (SOURCE wEb Of SCIENCE) : 20 MONTANT DES CONTRATS SIgNÉS : 300 000 € www.lgpm.ecp.fr directeur : Jean-Bernard Guillot Tél. : +33 (0)1 41 13 12 03 Fax : +33 (0)1 41 13 11 63 Mél : jean-bernard.guillot@ecp.fr (hors chaires) 22 • École Centrale Paris, Rapport de la Recherche 2010 ÉquipeMents spÉciFiques partenaires industriels Microtopographie d'une piqûre sur inox Élaboration des matériaux, métallurgie, industries chimiques et pharmaceutiques, environnement, pétrole, nucléaire, océan, production de micro-algues, photovoltaïque, traitement et distribution des eaux. analyse : spectromètres (CP, UV, IR, absorption atomique, fluorescence X), chromatographes, MEB + EDS, microtopographe, tribocorrosimètres, dosage d’hydrogène occlus. procédés : extraction liquide-liquide, ultra et nano filtration, photobioréacteurs, réacteur sous pression pour la culture de micro-algues, simulation numérique directe de la filtration en profondeur. ALCAN, ARCELOR, ATOFINA, CEA, COGÉMA, EDF, ELEC- TROPOLI, ERAMET (Le Nickel, CRT), ÉVAFLOR, HEITO, OTVSA, SAINT-GOBAIN, PONT-A-MOUSSON, VÉOLIA, ALCAN, NIPPON STEEL CORPORATION, SULFURCELL SOLARTECHNIK GmbH, WÜRTH SOLAR GmbH, VALE (Brésil).
exeMples de tr avaux P H y SICO-CHIMIE DE S SURfACE S LABORATOIRE LgPM l ’étalement d’une gouttelette d’un métal liquide sur un métal solide est très sensible aux hétérogénéités chimiques de celui-ci. Nous avons procédé à des expériences de mouillage par du plomb liquide des surfaces hétérogènes de fer pur ou de fer-silicium diversement recouvertes de particules ou de films de silice, en utilisant la technique de la goutte sessile. La qualité du mouillage dépend fortement de la fraction de la surface recouverte par les oxydes. Particules d’oxyde sur une surface de fer-silicium (microscope à force atomique). E x T R ACTION PA R éMUL SION nous avons mesuré par calorimétrie différentielle la vitesse de relâchement du tétradécane d’une émulsion multiple du type tétradécane/eau/hexadécane et construit un nouveau modèle de transport de matière, dérivé du modèle du cœur rétrécissant. Le paramétrage du modèle permet de calculer la diffusivité du tétradécane et de déduire que le mécanisme prépondérant du transport est la diffusion micellaire et non la diffusion moléculaire. Schéma de l’émulsion multiple et modèle d’un globule. CéR A MIqUE S E T C A RBONE S l ’élimination des dépôts de carbone dans les chambres de fours à coke pose un grand problème industriel. Notre étude comprend quatre parties : • L’étude de la microstructure des dépôts, qui montre qu’ils sont formés de semi-coke et de carbone pyrolytique ; • L’analyse statistique de leur vitesse de formation, mesurée par inspection de chambres de fours industriels ; • La mesure par thermogravimétrie de la vitesse de combustion d’échantillons de dépôts ; • Une modélisation de la combustion des dépôts dans une chambre de four, grâce à un code de mécanique des fluides numérique. Microstructure d’un dépôt de carbone dans un four à coke (lumière polarisée). École Centrale Paris, Rapport de la Recherche 2010 • 23
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