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Dissertationen zum Thema „Séparation et purification des gaz“
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Chlendi, Mohamed. „Séparation de gaz par adsorption modulée en pression“. Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL048N.
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L'objet de ce travail est la conception, l'étude et le dimensionnement d'opérations multicolonnes et multiadsorbants. Le travail présenté est surtout de nature méthodologique: il s'agit de développer et de tester des nouveaux outils et des nouvelles méthodes ayant un caractère assez géneral. Néanmoins, l'ensemble de cette étude s'appuiera sur une application proposée par le partenaire industriel de cette recherche: il s'agit de la production d'hydrogène pur par adsorption modulée en pression (PSA), à partir de gaz de cracking du gaz naturel. On a développé les modèles mathématiques utilisés pour simuler le procédé PSA ainsi que les méthodes de résolution adéquates. La description du logiciel de simulation PSASIM et ses différentes fonctionnalités sont illustrées par un exemple de procédé à 6 étapes et 2 colonnes. On a utilise PSASIM pour déterminer la longueur des couches d'adsorbant et la durée des étapes isobares. La caractérisation du fonctionnement global d'un procédé PSA est développée dans le dernier chapitre. On spécifie les différents critères de performance à étudier ainsi que les paramètres influents. On y développe deux démarches: plan d'expériences et réseau de neurones, qui conduisent à des polynômes ou des procédures simples donnant les performances en fonction des paramètres opératoires
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Decaux-Moueza, Céline. „Caractérisation et optimisation de membranes métalliques composites pour la perméation de l’hydrogène gazeux“. Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112171.
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L’industrie automobile s’intéresse à l’utilisation du vaporeformage d’agro-carburants dans des réacteurs catalytiques embarqués comme source d’hydrogène pur pour piles à combustible H2/O2. L’hydrogène est extrait par perméation au travers de membranes métalliques à base de palladium. L’utilisation de telles membranes pose certains problèmes : (i) augmentation des flux de perméation (accélérations) et des durées de vie, (ii) diminution des coûts (développement de membranes de faible épaisseur) ; (iii) tolérance zéro vis-à-vis du CO. Cela impose de pouvoir mesurer in situ, séparément et quantitativement, les contributions surfacique (chimie – dissociation de H2) et volumique (transport de H par diffusion) lors du processus de perméation. La spectroscopie d’impédance pneumato-chimique (SIP), développée pour l’insertion d’hydrogène dans les métaux, a été étendue au processus dynamique de perméation. Un bâti volumétrique de type Sieverts a été modifié pour permettre de collecter le perméat et de mesurer les fonctions de transfert associées au processus de perméation. Un modèle a été développé pour obtenir les valeurs des constantes cinétiques microscopiques des étapes de surface et de volume (résistances de surface et coefficient de diffusion) en fonction de l’état cristallographique et microstructural de l’échantillon. Les résultats obtenus sont cohérents avec ceux obtenus en régime stationnaire de perméation. En régime transitoire de perméation, des transferts de contrôle cinétique ont été mis en évidence. La méthode a été validée sur différents types d’alliages de palladium (palladium-argent et palladium-cuivre) et utilisée pour caractériser un perméateur prototype industrielSteam reforming of bio-fuels in catalytic membrane reactors can be used to produce pure hydrogen, which in turn can feed H2/O2 fuel cells for on-board applications in the automotive Industry. Hydrogen can be extracted and purified by permeation across a metallic membrane made of palladium alloy. The use of such membranes pose some treats : (i) the rate of permeation and life time increasing ; (ii) costs reduction (thin membranes developpment) ; (iii) high selectivity (no CO). For these reasons, there is a need to separately probe surface (chemi-dissociation) and bulk (H diffusion transport) contributions to the overall permeation rate. Pneumato-chemical impedance spectroscopy (PIS) which originally was developed for analyzing the dynamics of hydrogen sorption in metal hydride powders has been used for analyzing permeation. An experimental set-up (Sieverts type) has been constructed to collect raw thermodynamic and kinetic data and obtain experimental transfer functions. A model has been developped to obtain microscopic rate parameters associated with individual reaction steps (surface resistance and diffusion coefficient). Results are consistent with those obtained in stationary conditions of flow. In transient conditions of flow, shifts in rate-determining steps have been evidenced. The methodology has been used to characterize different alloys of palladium (palladium-silver and palladium-copper) and characterize a prototype permeator
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Grim, Ahmed. „Séparation de mélanges gazeux sous haute pression par adsorption dynamique en milieux poreux : Application à la purification de l'hydrogène“. Electronic Thesis or Diss., Pau, 2025. http://www.theses.fr/2025PAUU3001.
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Ce travail s’inscrit dans une problématique de purification de l’hydrogène dans des mélanges gazeux (présence de CO2 et CH4) sous pression dans des réservoirs naturels. La première partie du travail est consacrée à la mise au point d’un nouveau dispositif expérimental de mesure de courbe de percée. Il a nécessité un travail conséquent de calibration des différents composants du montage (débitmètres massiques, analyseur, contrôleur de pression, volume mort…). De plus, comme de nombreux montages de laboratoire, il possède un volume mort du même ordre de grandeur que le volume du réacteur. Aussi, il a fallu étudier l’influence de ce volume mort sur l’allure de la courbe de percée. Des essais d’écoulement de mélanges gazeux sous pression sur un matériau inerte (billes de verre) sont également réalisés pour évaluer le coefficient de dispersion axiale des composés dans le fluide sous pression. Enfin, des expériences d’adsorption dynamiques sont effectuées sur des mélanges gazeux (CO2, CH4, H2) à différentes compositions, pressions et à température constante. La modélisation et la simulation numérique des courbes de percée expérimentales sont basées sur le modèle de transfert «Force motrice linéaire» dans le milieu poreux. Dans ce modèle, la prise en compte des capacités d’adsorption des constituants en mélange repose sur le modèle « Adsorption en solution idéale», précédemment validé par l’étude des isothermes des corps purs et en mélange. Les adsorbants testés sont un charbon actif et des billes de polystyrène. Une caractérisation complète de ces adsorbants a permis de déterminer leurs surfaces spécifiques, leurs distributions de tailles de pores, leurs densités réelles et apparentes. Enfin, les capacités d’adsorption de ces adsorbants dans les conditions d’utilisation sont évaluées par l’étude des isothermes d’adsorption des composés seuls ou en mélange. Elle a permis de retenir le modèle « SIPS » pour la prédiction des isothermes de corps purs et le modèle « Adsorption en solution idéale » pour les mélanges gazeux, comme mentionné précédemmentThis work focuses on the challenge of hydrogen purification from gas mixtures (containing CO2 and CH4) under pressure in natural reservoirs. The firts research part is dedicated to developing a new experimental breakthrough curve measurement device. This required substantial calibration of the setup's various components (mass flow meters, analyzer, pressure controller, dead volume, etc.). Additionally, like many laboratory setups, it has a dead volume comparable in magnitude to the reactor volume. Consequently, it was necessary to study the influence of this dead volume on the shape of the breakthrough curve.Pressurized gas mixture flow tests over an inert material (glass beads) were also conducted to evaluate the axial dispersion coefficient of the compounds in the pressurized fluid. Finally, dynamic adsorption experiments were performed on gas mixtures (CO2, CH4, H2) at different compositions, pressures, and a constant temperature. The modeling and numerical simulation of the experimental breakthrough curves are based on the "Linear Driving Force" transfer model in the porous medium. In this model, the adsorption capacities of the mixture components are accounted for using the "Ideal Adsorbed Solution Theory" model, previously validated by studying the isotherms of pure components and mixtures. The tested adsorbents include activated carbon and polystyrene beads. A comprehensive characterization of these adsorbents determined their specific surface areas, pore size distributions, and real and apparent densities. Finally, the adsorption capacities of these adsorbents under the conditions of use were evaluated through adsorption isotherm studies of the compounds, either individually or in mixtures. This analysis validated the "SIPS" model for predicting pure component isotherms and the "Ideal Adsorbed Solution Theory" model for gas mixtures, as previously mentioned
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Ngameni, Jiembou Joseph Rostand. „Caractérisation thermodynamique, microstructurale et cinétique d’alliages de palladium au contact de l’hydrogène : application aux procédés de purification par perméation gazeuse“. Paris 11, 2010. http://www.theses.fr/2010PA112377.
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Les membranes métalliques à base d’alliage palladium-argent sont utilisées dans l’industrie pour la purification d’hydrogène moléculaire par perméation gazeuse. L’utilisation de telles membranes pose certains problèmes. Il est nécessaire (i) d’augmenter les flux de perméation ; (ii) d’augmenter les durées de vie et de maintenir les performances ; (iii) de diminuer les coûts (développement de membranes de faible épaisseur). Cela impose de pouvoir mesurer in situ, séparément et quantitativement, les contributions cinétique de surface (chimie – dissociation de H₂) et de volume (transport de H par diffusion). Nous avons comparé les mécanismes d’insertion de l’hydrogène dans des membranes d’alliage palladium-argent par voie électrochimique et par voie chimique. Les diagrammes d’impédance électrochimique ont été mesurés à partir de sauts de potentiel. Les diagrammes d’impédance pneumato-chimique ont été mesurés à partir de sauts de pression. Les constantes cinétiques de chacune des étapes du mécanisme ont été mesurées. Nous avons ensuite étudié l’insertion de l’hydrogène gazeux dans des membranes métalliques ayant un état de surface (texture et micro-rugosité) et une microstructure en volume (taille et densité de grains) contrôlée. Les valeurs de la résistance de surface et du coefficient de diffusion de l’hydrogène ont été mesurées en fonction de la température. En mesurant l’impédance de membranes d’épaisseurs différentes, nous avons montré que la cinétique était contrôlée par l’étape de surface. En augmentant la micro-rugosité de surface par dépôt électrochimique de noir de palladium, nous sommes parvenus à réduire la résistance de surface et à mettre en évidence une impédance de type diffusionnellePalladium-silver alloys are used in the industry for the purification of hydrogen. State-of-the-art materials still require optimization (i) to increase permeation flows ; (ii) to maintain performances on the long-term ; (iii) to reduce investment costs (development of thin membranes). To achieve these goals, it is necessary to measure in situ surface (H₂ dissociative chemisorption) and bulk (diffusion transport of atomic H) kinetic contributions. The kinetics of chemical (gas-phase) and electrochemical (electrolyte) hydrogen insertion have been compared. Electrochemical and chemical impedance diagrams have been obtained from “potential step” and from “pressure step” experiments. Rate constants of individual steps have been measured. Then, the insertion of gaseous hydrogen into a metallic membrane of known surface state (texture and roughness factor) and known volume microstructure (grain size distribution) has been investigated. Values of surface resistance and hydrogen diffusion coefficient have been measured with temperature. By measuring the impedance of membranes of different thicknesses, it has been shown that the surface step is rate-determining. Then, the surface roughness of a membrane has been increased by electrochemical deposition of palladium black. A membrane showing a reduced surface resistance has been prepared and a diffusion impedance diagram has been obtained for the first time for a gas phase experiment
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Picaud, Vannereux Simon. „Étude expérimentale et simulation de procédés hybrides intégrant des membranes zéolites et polymères pour la purification d’hydrocarbures gazeux biosourcés par perméation de vapeurs“. Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0046.
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Ces travaux ont porté sur l’intérêt de l’utilisation d’une membrane composite zéolite (CHA SSZ-13) accessible à l’échelle commerciale au travers de la technologie membranaire de perméation de gaz et de vapeurs. L’applicabilité de cette technologie séparative s’est principalement focalisée sur la récupération du méthane, propane et d’isobutène issus de flux produits à des échelles industrielles par des procédés durables. La mise au point d’un banc expérimental pour la mesure de données de perméation de gaz et de vapeur a été réalisé. En se basant sur des mesures expérimentales de perméation menées avec la membrane zéolite de l’étude, un premier cas d’application pratique a été de simuler les performances séparatives d’un procédé hybride associant un module membranaire zéolite avec une condensation cryogénique à partir d’un cahier des charges industriel pour la récupération d’isobutène. Le procédé hybride étudié est toujours plus performant que le procédé de condensation cryogénique seul de référence en termes de pureté du produit condensé obtenu et de consommation énergétique. Des cartographies ont été dressées afin de situer les performances de séparation simulées en fonction de l’objectif de récupération d’isobutène souhaité. Un second cas théorique de récupération du propane à partir d’évents de purge à l’azote avec un procédé hybride de séparation cryogénique couplée à une membrane permsélective a été étudié. Une cartographie des performances de séparation membranaire relative au couple propane/diazote selon les données de la littérature ouverte actuelles a été présentée. La membrane la plus permsélective au diazote et au propane (respectivement CHA SSZ-13 et PEBAX 2533) a été sélectionné afin de simuler des procédés hybrides dont les performances séparatives ont été comparées à celles de la condensation cryogénique seule de référence. Pour de faibles teneurs en propane, il a été constaté que le procédé le plus performant (besoin énergétique et qualité du produit condensé) impliquait un module membranaire polymère de type PEBAX 2533 avec un système de mise sous vide du perméatThis work focused on the interest of using a zeolite composite membrane (CHA SSZ-13) accessible on a commercial scale through the membrane technology of gas and vapor permeation. The applicability of this separation technology has mainly focused on the recovery of methane, propane and isobutene from fluxes produced at industrial scales by sustainable processes. The development of an experimental lab scale pilot for gas and vapor permeation data measurements is detailed. Based on experimental permeation measurements carried out with the zeolite membrane of the study, a first case of practical application was to simulate the separation performance of a hybrid process associating a zeolite membrane module with a cryogenic condensation from an industrial specification for the recovery of isobutene. The hybrid process studied is always more efficient than the only cryogenic condensation process taken as reference in terms of purity of the condensed product obtained and energy consumption. A chart was generated to locate the simulated separation performance based on the desired isobutene recovery objective. A second theoretical case of propane recovery from nitrogen purging vents with hybrid membrane cryogenic separation process was studied. This study presented a chart of the membrane separation performance of propane over nitrogen according to data from the open literature. The most nitrogen- and propane-selective membrane (CHA SSZ-13 and PEBAX 2533 respectively) was then selected and used in order to simulate hybrid processes where separation performances were compared to a baseline cryogenic standalone process. For low propane contents in the nitrogen feed mixture, it was found that the most efficient process (energy need and quality of the condensed product) involved a PEBAX 2533 polymer membrane module with a vacuum system for the permeate
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Picaud, Vannereux Simon. „Étude expérimentale et simulation de procédés hybrides intégrant des membranes zéolites et polymères pour la purification d’hydrocarbures gazeux biosourcés par perméation de vapeurs“. Thesis, Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0046.
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Ces travaux ont porté sur l’intérêt de l’utilisation d’une membrane composite zéolite (CHA SSZ-13) accessible à l’échelle commerciale au travers de la technologie membranaire de perméation de gaz et de vapeurs. L’applicabilité de cette technologie séparative s’est principalement focalisée sur la récupération du méthane, propane et d’isobutène issus de flux produits à des échelles industrielles par des procédés durables. La mise au point d’un banc expérimental pour la mesure de données de perméation de gaz et de vapeur a été réalisé. En se basant sur des mesures expérimentales de perméation menées avec la membrane zéolite de l’étude, un premier cas d’application pratique a été de simuler les performances séparatives d’un procédé hybride associant un module membranaire zéolite avec une condensation cryogénique à partir d’un cahier des charges industriel pour la récupération d’isobutène. Le procédé hybride étudié est toujours plus performant que le procédé de condensation cryogénique seul de référence en termes de pureté du produit condensé obtenu et de consommation énergétique. Des cartographies ont été dressées afin de situer les performances de séparation simulées en fonction de l’objectif de récupération d’isobutène souhaité. Un second cas théorique de récupération du propane à partir d’évents de purge à l’azote avec un procédé hybride de séparation cryogénique couplée à une membrane permsélective a été étudié. Une cartographie des performances de séparation membranaire relative au couple propane/diazote selon les données de la littérature ouverte actuelles a été présentée. La membrane la plus permsélective au diazote et au propane (respectivement CHA SSZ-13 et PEBAX 2533) a été sélectionné afin de simuler des procédés hybrides dont les performances séparatives ont été comparées à celles de la condensation cryogénique seule de référence. Pour de faibles teneurs en propane, il a été constaté que le procédé le plus performant (besoin énergétique et qualité du produit condensé) impliquait un module membranaire polymère de type PEBAX 2533 avec un système de mise sous vide du perméatThis work focused on the interest of using a zeolite composite membrane (CHA SSZ-13) accessible on a commercial scale through the membrane technology of gas and vapor permeation. The applicability of this separation technology has mainly focused on the recovery of methane, propane and isobutene from fluxes produced at industrial scales by sustainable processes. The development of an experimental lab scale pilot for gas and vapor permeation data measurements is detailed. Based on experimental permeation measurements carried out with the zeolite membrane of the study, a first case of practical application was to simulate the separation performance of a hybrid process associating a zeolite membrane module with a cryogenic condensation from an industrial specification for the recovery of isobutene. The hybrid process studied is always more efficient than the only cryogenic condensation process taken as reference in terms of purity of the condensed product obtained and energy consumption. A chart was generated to locate the simulated separation performance based on the desired isobutene recovery objective. A second theoretical case of propane recovery from nitrogen purging vents with hybrid membrane cryogenic separation process was studied. This study presented a chart of the membrane separation performance of propane over nitrogen according to data from the open literature. The most nitrogen- and propane-selective membrane (CHA SSZ-13 and PEBAX 2533 respectively) was then selected and used in order to simulate hybrid processes where separation performances were compared to a baseline cryogenic standalone process. For low propane contents in the nitrogen feed mixture, it was found that the most efficient process (energy need and quality of the condensed product) involved a PEBAX 2533 polymer membrane module with a vacuum system for the permeate
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Talha, Fouzia Tagmouti. „Séparation et purification de quelques ciguatoxines“. Bordeaux 1, 1987. http://www.theses.fr/1987BOR10576.
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Purification par diverses techniques chromatographiques d'extraits ciguatoxiques bruts obtenus a partir de poissons contamines appartenant a la famille des carangides et des scombrides. Etude de la structure et des activites biologiques des ciguatoxines ainsi separees (action sur des organes isoles de grenouille)
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Umpuch, Chakkrit. „Séparation et purification d'un acide organique par nanofiltration“. Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/1142/.
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L'objectif de ce travail a consisté à déterminer dans quelle mesure la modification de la composition ionique pouvait améliorer la séparation glucose/lactate par nanofiltration. Plus précisément, il s'agissait d’évaluer l'impact de l'addition d'un électrolyte sur la sélectivité de la séparation. En effet, l'influence de la composition ionique sur les rétentions d'espèces neutres et chargées en nanofiltration est gouvernée par des mécanismes différents. L'influence de la composition ionique sur les rétentions du glucose et du lactate a été étudiée en solutions binaires (glucose/électrolyte et lactate/électrolyte) et en solutions ternaires (glucose /lactate/électrolyte) par addition de NaCl et Na2SO4 à différentes concentrations. Les résultats ont en effet montré que les rétentions du glucose et du lactate étaient influencées de manière différente par l'ajout de sel. La présence de NaCl diminue légèrement les rétentions de glucose et de lactate. La diminution plus marquée de la rétention du lactate à faible flux de perméation, permet d'améliorer la séparation d'un facteur 1,4 par rapport au mélange sans ajout de sel. Par contre, l'addition de Na2SO4 n'a aucune influence sur la rétention du glucose tandis que celle du lactate est fortement diminuée. La séparation est alors améliorée d'un facteur 1,9The present work focuses on the study of a nanofiltration step to purify solutions containing lactate and glucose. From previous results, it was concluded that, whilst good separation was expected from results obtained with single solute solutions, the NF selectivity achieved with mixed solutions was finally very poor. On the other hand, it was demonstrated that the presence of a charged solute can change significantly the retention of either neutral or charged ones. The objective of this experimental study is to investigate to what extend the addition of an electrolyte can improve the selectivity of lactate / glucose separation by nanofiltration. Experimental results were used to get the variation of the observed retentions vs. The permeation flux and to evaluate the separation efficiency from the separation factor. In presence of NaCl, both glucose and lactate retentions slightly decrease and remains very close except at low permeation fluxes where the addition of NaCl has more effect on lactate retention than on glucose one. On the contrary, whilst the addition of Na2SO4 has no influence on glucose retention, a strong effect was pointed out on the lactate retention, especially for high electrolyte concentrations for which negative retentions were obtained at low permeation fluxes. Then, the separation improvement by adding salt is much more important in presence of Na2SO4 compared to NaCl. A maximum separation factor of 1. 9 was obtained with Na2SO4 at 0. 25 M adding to the glucose / lactate solution whereas the separation was impossible without the addition of salt
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Alshebani, Awad. „Développement de membranes céramiques pour la séparation des gaz : fibres creuses et composites mésoporeux de nouvelle génération“. Lyon 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LYO10306.
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L’objectif de ce travail a été le développement de membranes et fibres creuses céramiquesfondées sur des matériaux micro - et mésoporeux de nouvelle génération pour la séparation sélective des gaz. Après une revue de l’état de l’art, nous présentons les techniques de la préparation et de synthèse des membranes. Ensuite vient l’étude de l’influence des différentes conditions de désorption, avant la séparation gazeuse, sur la perméance gaz pur, et sur la séparation de mélanges gazeux dans le troisième chapitre. La désorption semble être cruciale non seulement pour assurer l’obtention des données fiables de perméation, mais aussi d'améliorer également la capacité de séparation des membranes dans des applications pratiques. Nous présentons ensuite pour la première fois la synthèse de fibres creuses MFIalumine de type nanocomposite, où le matériau zéolithique cristallise dans les pores de l’alumine au lieu de former une couche superficielle. Cette architecture offre non seulement plus de stabilité mécanique, mais aussi une meilleure séparation à haute température. Dans le cinquième chapitre, nous présentons aussi des caractérisations de membranes tubulaires nanocomposites de silice ordonnée du type MCM-41 (« LUS »), avec une taille de pore d’environ 3 nm. Une dernière section apporte des résultats complémentaires de perméance et de séparation des gazThe aim of this work is the development of micro- and mesoporous membranes of new generation for gas separation, with special insight into tubular and hollow fibre geometries. After a review of the state of the art, we present the techniques of preparation and synthesis of the membranes. In a third section, a detailed study is presented, focusing on the influence of the desorption conditions on the pure gas permeance and gas mixture separation in MFI tubular membranes. Gas desorption prior to any test appears to be a crucial step not only to obtain reliable gas permeance data, but also to also to improve the separation performance of a membrane in practical applications. In a fourth section, we present, for the first time, the synthesis of nanocomposite MFI/alumina hollow fibres, where the zeolite material crystallizes in the alumina support pores instead offorming a surface film. This architecture offers not only more mechanical stability, but also a better separation performance at high temperature. In a fifth section, this work presents, also for the first time, the characterization of nanocomposite MCM-41(‘LUS’)/alumina tubular membranes, with a mean pore size about 3 nm. A last section provides complementary results of permeance and gas separation
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Soubeyrand, Estelle. „Adsorption et séparation de gaz en mode dynamique sur des matériaux hybrides“. Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4802/document.
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La recapture du dioxyde de carbone est aujourd'hui un défi mondial majeur pour minimiser son impact sur le réchauffement climatique. La capture par adsorption physique pourrait être un procédé viable si le bon adsorbant est trouvé, mais cette capture dans les fumées de combustion impose des contraintes comme les faibles concentrations en CO2 (< 20%), la faible pression totale (1 bar) et la présence éventuelle d'eau. Cette thèse avait pour but l'évaluation de l'impact de la vapeur d'eau lors d'adsorption de CO2 sur des matériaux poreux hybrides, les Metal Organic Frameworks. En premier lieu, ce travail a consisté à étudier l'adsorption de CO2 et de vapeur d'eau séparément sur un grand nombre de MOFs. Une sélection de MOFs, prenant en compte des critères de stabilité et de capacité d'adsorption, a ensuite été effectuée afin d'évaluer l'effet de la vapeur d'eau lors d'adsorption du CO2 sur ces derniers. Un dispositif expérimental a été développé où sont obtenues simultanément des enthalpies d'adsorption et des courbes de percées. Dans nos travaux, nous avons pu établir trois types de comportements en présence de vapeur d'eau :- Négatif/Préjudiciable sur l'adsorption du CO2 : dû à un empoisonnement ou à l'instabilité des matériaux en présence d'eau (cas du HKUST-1). - Neutre : quantités de CO2 captées constantes (cas de l'UiO-66).- Positif : amélioration (cas du MIL-101(Cr)) ou remarquable accroissement d'adsorption de CO2 suite à la pré-adsorption de vapeur d'eau (MIL-100(Fe) & MIL-127(Fe)).Ce travail s'inscrit dans le cadre du 7ieme projet européen Macademia "MOFs as Adsorbents and Catalysts: Discovery and Engineering of Materials for Industrial Applications"The elimination of carbon dioxide has become a worldwide challenge to minimize its impact on global warming. Capture using physical adsorption is viable as long as the right adsorbent is found. CO2 capture from flue gases poses a number of problems in terms of low CO2 concentration (below 20%), low total pressure, and the eventual presence of water. This study focuses on the impact of water vapour during CO2 adsorption on different porous materials. An experimental device has been developed to assess the impact of water vapour during CO2 adsorption: both the heats of adsorption and the breakthrough curves were obtained. The uptakes of CO2 at 0.2 bar have been studied in porous materials after having been pre-equilibrated under different relative humidity's (3 and 40%). The enthalpies allow a better understanding of the phenomena involved. Several MOFs, like HKUST-1(Cu), UiO-66(Zr), MIL-100(Fe), MIL-101(Cr), MIL-127(Fe) have been compared to a zeolite NaX and an activated carbon Takeda-5A.Three different behaviours are shown: - Where water has a negative impact on CO2 adsorption. This can be due to poisoning or the poor stability of the materials like HKUST-1. - Where water seems to have little effect on CO2 adsorption like case of UiO66. - Where water has a positive effect on CO2 uptake. Slight improvement for MIL-101(Cr) and remarkable enhancement of CO2 uptake through pre-adsorption of water vapor has been highlighted here in two cases: the mesoporous MIL-100(Fe) and the bifunctional MIL-127(Fe).This work is part of the European project FP7 Macademia "MOFs as Adsorbents and Catalysts: Discovery and Engineering of Materials for Industrial Applications"
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Deliere, Ludovic. „Adsorption et séparation des gaz rares sur des adsorbants dopés à l’argent“. Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10212/document.
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Le Traité d'Interdiction Complete des Essais nucléaires (TICE) met en oeuvre des moyens de détection d'essais nucléaires au sein d'un système de surveillance international (SSI). Le Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA) a développé, dès le milieu des années 90, le système SPALAX (Système de Prélèvement d'Air en Ligne avec l'Analyse des radioXénons). L'analyse du xénon, y compris les isotopes radioactifs issus de la réaction de fission lors de l'explosion, requiert le développement de procédés très performants pour la concentration de celui-ci. Dans ces travaux de thèse, les phénomènes d'adsorption et de diffusion du xénon sont étudiés dans une zéolithe ZSM-5 échangée à l'argent. Le couplage « expérience/simulation Monte-Carlo » est mis à profit pour déterminer les données thermodynamiques essentielles sur l'adsorption des gaz rares et pour caractériser les sites d'adsorption. La présence d'un site fort d'adsorption, identifié comme étant des nanoparticules d'argent et intervenant à faible concentration de gaz rares (notamment pour le xénon et le radon) dans certaines zéolithes échangées à l'argent, permet d'atteindre des performances d'adsorption et de sélectivité à ce jour inégalées. Ces résultats permettent d'envisager leur utilisation pour de nombreuses applications cruciales dans le domaine de la capture et de la séparation des gaz rares : production industrielle de gaz rares, retraitement des gaz issus du combustible irradié, dépollution de l'air en radonThe Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty (CTBT) implements means for detecting nuclear tests in an International Monitoring System (IMS). The Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA) has developed in the mid-90s, the SPALAX system (Système de Prélèvement d’Air en Ligne avec l’Analyse des radioXénons). Xenon analysis, including radioactive isotopes from the fission reaction during the explosion, requires the development of highly efficient process for xenon concentration. In this work, the adsorption and diffusion phenomena of noble gases are studied in silver exchanged ZSM-5 zeolite. The "experience / Monte Carlo simulation" coupling is used to determine the essential thermodynamic data on the adsorption of noble gases and to characterize the adsorption sites. The presence of a strong adsorption site, identified as silver nanoparticles and intervening at low concentration of noble gases (including xenon and radon) in some silver exchanged zeolites, achieves adsorption and selectivity performance to date unrivaled. These results allow considering their use in many critical applications in the field of capture and separation of rare gases: rare gas industrial production, reprocessing of spent fuel from gas, radon in air pollution control
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Serres, Anne-Marie. „Supports de silice passivée à ligands biospécifiques : sSynthèse, caractérisation et propriétés de séparation en chromatographie des protéines“. Paris 13, 1994. http://www.theses.fr/1994PA132002.
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Des supports, constitués de billes de silice poreuse passivée par des polysaccharides modifiés, sont réalisés en vue d'être utilisés pour la séparation de protéines par chromatographie liquide haute performance (hplc). La silice, du fait de ses excellentes propriétés mécaniques est la phase stationnaire la plus utilisée en hplc. Cependant, une modification de la surface est nécessaire afin de minimiser les interactions non spécifiques entre les groupements silanols présents à la surface de la silice et les protéines. Ainsi, les billes de silice poreuse sont passivées par des dextranes portant une quantité optimisée de groupements diethylaminoethyls chargés positivement. Cette couche macromoléculaire est réticulée et peut être facilement activée et fonctionnalisée par des ligands actifs. Ces supports gardent les propriétés mécaniques de la silice et peuvent être utilisés, après fonctionnalisation, en chromatographie d'affinité haute performance (hpac). L'étude des mécanismes d'adsorption des protéines sur ces supports demande une meilleure connaissance de la surface d'adsorption. Nous avons choisi d'étudier, comme modèle d'affinité, les supports de silice passivée, greffés par une amidine présentant une affinité pour des serines-protéases et notamment la trypsine. Les surfaces de ces supports sont observées en utilisant diverses méthodes physico-chimiques, en particulier, la microscopie électronique, la microscopie à effet de force, la résonance paramagnétique électronique. Les paramètres physico-chimiques de l'affinité de ces supports pour la trypsine sont déterminés par établissement des isothermes d'adsorption et par hpac afin de mettre en évidence des corrélations entre les caractéristiques structurales de ces supports et leurs propriétés de séparation et ainsi d'optimiser leurs performances en chromatographie d'affinité. Les influences de divers paramètres caractéristiques des supports tels que la fonctionnalisation, la masse molaire moyenne et le taux de réticulation du dextrane sur les propriétés de surface et les performances chromatographiques sont étudiées. Les supports de silice enrobée sont ensuite fonctionnalisés par des ligands présentant une spécificité pour des anticorps de type immunoglobulines g (igg). Trois ligands différents sont utilisés: la protéine a, des groupements présentant des interactions de type thiophilique et l'acide n-acetylneuraminique. Les performances de ces trois supports d'affinité pour la séparation des quatre sous-classes d'igg sont étudiées par hpac. Ces supports sont utilisés pour la purification d'anticorps monoclonaux de type igg a partir d'ascites de souris.
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Mauviel, Guillain. „Transport multi-composants dans les polymères : séparation hydrocarbures / hydrogène par membrane à sélectivité inverse“. Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2003. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2003_MAUVIEL_G.pdf.
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La séparation hydrocarbures / hydrogène par membrane à sélectivité inverse est étudiée. Le premier objectif est d'élaborer des matériaux dont la sélectivité est accrue. Des composites silicone - charges minérales sont réalisées, mais l'amélioration attendue n'est pas observée. Le second objectif est de modéliser le transport de plusieurs pénétrants dans les élastomères. En effet, le modèle de perméabilité ne permet pas de décrire correctement la perméation lorsque des vapeurs sont présentes. Dès lors, plusieurs phénomènes sont considérés: l'interdépendance diffusionnelle, la synergie de sorption, le gonflement et l'entraînement convectif. La dépendance des diffusivités avec la composition est représentée par la théorie du volume libre. La résolution numérique du modèle permet de prédire correctement les flux en mélange à partir des mesures sur les corps purs. Pour les systèmes étudiés, l'interdépendance diffusionnelle est prépondérante et la synergie de sorption ne peut être négligéeHydrocarbon / hydrogen separation by reverse selectivity membranes is investigated. The first goal is to develop materials showing an increased selectivity. Silicone membranes loaded with inorganic fillers have been prepared, but the expected enhancement is not observed. The second goal is to model the multi- component transport through rubbers. Indeed the permeability model is not able to predict correctly permeation when a vapour is present. Thus many phenomena have to be considered: diffusional interdependancy, sorption synergy, membrane swelling and drag effect. The dependence of diffusivities with the local composition is modelled according to free-volume theory. The model resolution allows to predict the permeation flow-rates of mixed species from their pure sorption and diffusion data. For the systems under consideration, the diffusional interdependancy is shown to be preponderant. Besides, sorption synergy importance is pointed out, whereas it is most often neglected
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Chavan, Sayali Ramdas. „Development, modeling and optimization of CO2 separation process using membrane contactor : applied to hydrogen purification“. Thesis, université Paris-Saclay, 2022. http://www.theses.fr/2022UPAST040.
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Ce travail est consacré à la séparation du CO2 d'un syngas pour produire de l'hydrogène de haute pureté par contacteurs membranaires. Le pilote construit au laboratoire utilise des contacteurs à fibres creuses (HFMC). Un premier jeu de données montre que la pureté reste sous le seuil de 99%. Un modèle théorique d'équilibre a permis d'expliquer cela par les concentrations résiduelles de carbonate CO2/3− et de bicarbonate HCO3−. Cela a permis de proposer une nouvelle approche reposant sur la variation du pH (pHSA). Elle atteint une pureté de H2 de 99,96 % et un rendement de 94 %. Un modèle prédictif de transferts a été résolu en 1D, pour une absorption de CO2 pur puis pour un mélange gazeux. Dans les deux cas, les paramètres ont été ajustés puis validés sur des données expérimentales. Ce travail ouvre des perspectives pour une solution compétitive en coûts d'investissement et d'exploitation. Le modèle numérique développé est un puissant outil de conception et d'optimisationThis work focuses on separating CO2 from syngas to produce high purity hydrogen based on gas-liquid absorption. To do so, a lab-scale pilot was built featuring three Hollow Fiber Membrane Contactors (HFMC). Primary sensitivity analysis of the process revealed that the purity remains below 99%, explained by the residual concentrations of carbonate CO2/3− and bicarbonate HCO3−. A theoretical equilibrium model and later a new approach based on pH variation (pHSA) was put forward to overcome the purity limitation achieving H2 purity of 99.96% and 94% yield. Moreover, a predictive transfer model was solved in 1D to predict absorption of CO2 in pure and gas mixtures. The model was fitted for both cases and then validated with experimental data. This work opens perspectives as a competitive solution in terms of investment and operating costs. The numerical model developed is a powerful design and optimization tool
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Bonnot, Karine. „Propagation de fronts de matière et de chaleur dans une colonne d'adsorption modulée en pression pour la séparation de gaz“. Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2003. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2003_BONNOT_K.pdf.
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Le contexte est l'optimisation des propriétés d'adsorption des charbons actifs dans des procédés d'Adsorption Modulée en Pression (PSA). Plusieurs paramètres influent sur les performances de la colonne. Il est nécessaire de caractériser ces effets dans le contexte des procédés PSA. La séparation d'un mélange de CO2-CH4 a été étudiée. La modélisation de l'adsorption binaire nécessite de représenter précisément les équilibres de co-adsorption. Ceux-ci ont été déterminés par une méthode de pesée perturbative associée à un modèle de solution réelle adsorbée. Des corrélations de calcul de la conductivité thermique du lit et des transferts de chaleur gaz-paroi ont été établies par la modélisation du comportement thermique de la colonne et des expériences de percolation d'air chaud. Les performances de la colonne en régime cyclique ont été étudiées. La pression en fin de décompression et la cinétique de purge sont importantes pour l'efficacité de la régénération de la colonne et sa saturation.
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Zhou, Feng-Ling. „Supports à base de silice enrobée par des polysaccharides modifiés : préparation, caractérisation et applications pour la purification de protéines“. Paris 13, 1990. http://www.theses.fr/1990PA132027.
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L'extension de la chromatographie d'affinité dans les conditions de la HPLC ou à l'échelle préparative se limite à la difficulté d'obtention des phases stationnaires possédant à la fois des propriétés mécaniques suffisantes et une capacité de couplage des ligands actifs raisonnables. Dans cette étude, nous proposons de modifier la silice par enrobage avec un polysaccharide (dextrane ou agarose) substitué par une quantité calculée de fonctions diethylaminoethyl (DEAE) chargés positivement. Cette enrobage permet une neutralisation des fonctions silanoles présentes à la surface de la silice. L'étude des propriétés des supports en chromatographie d'exclusion stérique haute performance des protéines a permis de tester l'inactivation des phases minérales et de définir les conditions permettant une diminution des interactions non spécifiques du matériau mineral avec les protéines en solution. Ces supports qui conservent les propriétés mécaniques initiales de la silice peuvent aussi être facilement actives et couplés en utilisant les méthodes mises au point pour les supports de chromatographie d'affinité conventionnels. Nous avons pu ainsi coupler différents ligands naturels (proteine A, concanavaline A, heparine, fucane, dermatane sulfate) et synthétiques (CMDBS et phosphodextrane) en utilisant comme agent de couplage le 1,1'-carbonyl-diimidazole (CDI) ou le 1,4'-butanediol diglycidyl ether (EBDG). Ces supports d'affinité à base de silice enrobée ont été utilisés pour purifier differentes protéines plasmatiques. Ainsi les supports portant l'héparine ou le CMDBS permettent la séparation et la purification de l'antithrombine à partir d'une fraction plasmatique avec un rendement important conduisant à une protéine d'activation spécifique élevée (3, 4u mg). Ces supports ont permis ainsi la purification de la thrombine en une seule étape permettant d'obtenir à partir d'un échantillon commercial une thrombine d'activité élevée (2000-25000 unih/mg). Enfin, des essais préliminaires montrent que sur certains supports actifs il est ainsi possible de purifier le deuxième cofacteur de l'héparine à partir du plasma ou de séparer certains facteurs vitamine k dépendants de l'ensemble des facteurs actives.
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Coupan, Romuald. „Clathrates d’Hydroquinone : aspects fondamentaux et appliqués pour la séparation du CO2 d’un mélange CO2/CH4“. Thesis, Pau, 2017. http://www.theses.fr/2017PAUU3033/document.
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Les clathrates organiques, particulièrement ceux formés entre l’hydroquinone (HQ) et les gaz, sont des entités supramoléculaires montrant un potentiel intéressant comme matériau alternatif pour les applications de stockage et de séparation de gaz. Cette étude traite de l’évaluation du clathrate d’HQ pour la séparation du CO2 contenu dans les mélanges CO2/CH4 par réaction gaz-solide. D’un point de vue fondamental, différentes propriétés des clathrates d’HQ-CO2, -CO2/CH4 et -CH4 ont été analysées: signatures spectroscopiques, structures cristallines, morphologies, capacités de stockage de gaz, températures de relargage de gaz et températures de transition structurales. Ce travail offre aussi de nouveaux éléments de compréhension des mécanismes de formation et de dissociation des clathrates d’HQ. Il est montré que, pour capturer efficacement et sélectivement le CO2, la réaction d’enclathration doit être faite en utilisant l’intermédiaire « clathrate vide » formé à partir du clathrate d’HQ-CO2. D’un point de vue pratique, les courbes d’équilibre, les enthalpies de dissociation, et les occupations dans les conditions d’équilibre ont été déterminées pour les clathrates d’HQ-CO2 et -CH4 dans une gamme étendue de température allant de 288 à 354 K. De plus, la cinétique de la réaction d’enclathration a été étudiée expérimentalement et modélisée. Dans cette optique, un matériau composite à base d’hydroquinone a été développé, et permet de capter et stocker le gaz de manière réversible, et d’améliorer significativement la cinétique d’enclathration. Le procédé de séparation de gaz basé sur la formation du clathrate d’hydroquinone a aussi été étudié. L’influence des paramètres opératoires (i.e. temps de réaction, pression, température et composition du gaz d’alimentation) sur la cinétique de capture, la sélectivité et la capacité de stockage de gaz ont été évaluées à travers des expériences menées à l’échelle piloteOrganic clathrate compounds, particularly those formed between hydroquinone (HQ) and gases, are supramolecular entities recently highlighted as promising alternatives for applications such as gas storage and separation processes. This study deals with an evaluation of the HQ clathrates to separate CO2 from CO2/CH4 gas mixtures through direct gas-solid reaction. On the fundamental point of view, new insights into several properties of the CO2-, CO2/CH4-, and CH4-HQ clathrates were studied: spectroscopic signatures, crystal structures, morphologies, gas storage capacities, guest release temperatures and structural transition temperatures. This work also offers new elements of understanding HQ clathrate formation and dissociation mechanisms. It is shown that, for capturing CO2 the most selectively and efficiently, the enclathration reaction has to be done with the “guest-free intermediate” derived from the CO2−HQ clathrates. On a practical point of view, the equilibrium curves, the dissociation enthalpies, and the occupancies at the equilibrium clathrate forming conditions, were determined for the CO2- and CH4-HQ clathrates in an extended range of temperature from about 288 to 354 K. Moreover, the kinetics of the gas-solid enclathration reaction were studied experimentally and modelled. In this way, HQ-based composite materials were developed and allows to reversibly capture and store gases, and to significantly improve the enclathration kinetics. The hydroquinone clathrate based gas separation (HCBGS) process was also investigated. The influence of the process operating parameters (i.e. reaction time, pressure, temperature and feed gas composition) on the CO2 capture kinetics, the selectivity toward CO2, and the storage capacity were assessed through experiments performed at pilot scale
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Ben, Hamouda Sofiane. „Mise au point et caractérisation de membranes perméables et sélectives en vue de séparer des mélanges gazeux alcanes / alcènes“. Rouen, 2006. http://www.theses.fr/2006ROUES061.
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Chabanon, Élodie. „Contacteurs à membranes composites et contacteurs microporeux pour procédés gaz-liquide intensifiés de captage du CO2 en post-combustion : expérimentation et modélisation“. Paris, ENMP, 2011. http://www.theses.fr/2011ENMP0061.
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La réduction des émissions de CO2 anthropique est un des enjeux majeurs du 21eme siècle pour de nombreux pays. De nombreux procédés sont développés pour le captage du CO2, parmi lesquels l'absorption gaz-liquide par contacteur membranaire. L'utilisation d'une membrane permet d'intensifier le transfert grâce à une aire interfaciale développée 2 à 10 fois plus élevée (1000 à 5000 m2. M-3) que celle d'une colonne d'absorption (procédé de référence). Deux types de fibres sont étudiées : microporeuses et composites. Dans une partie expérimentale, l'influence de la nature des matériaux, des paramètres géométriques et opératoires sur les propriétés de transfert de matière et sur la stabilité des performances de captage des contacteurs membranaires est étudiée. Les résultats obtenus pour des durées d'expérimentation courte (dizaine d'heures de temps de contact), sont en adéquation avec les résultats présents dans la littérature. Bien que l'ajout d'une peau dense à un support poreux constitue une résistance supplémentaire au transfert de matière, une étude dédiée, effectuée sur des temps de contact importants (plusieurs centaines d'heures), a permis pour la première fois de valider le concept de résistance au mouillage des fibres à peau dense, comparativement aux fibres microporeuses (PP et PTFE). Dans une partie modélisation, une étude comparative d'approches mathématiques de complexité croissante a été menée. Un seul paramètre ajustable a été délibérément retenu : le coefficient de transfert de matière dans la membrane (km). Cette étude a estimé des valeurs de km obtenues par ajustement des données expérimentales dans la plage de données rapportées dans la littérature (10-2 à 10-5 m. S-1). Cependant, l'hypothèse d'une valeur caractéristique du km qui dépend du régime de fonctionnement est posée et commentée. Cette approche diffère singulièrement des travaux rapportés dans la littérature, qui postulent le plus souvent une valeur unique pour un matériau membranaire donné. Dans ces conditions, l'intérêt des fibres composites, qui présentent une valeur constante et vraisemblablement prédictible du coefficient de transfert membranaire de par leur résistance aux phénomènes de mouillage, apparaît comme particulièrement prometteur pour intensifier les procédés de captage du CO2 en post-combustion par absorption gaz-liquideThe decrease of the CO2 anthropogenic emissions is one of the main aims of the 21st century. Different processes are developed in order to capture CO2, but gas-liquid absorption in packed columns is considered as the reference postcombustion technology. Membrane contactors, which could potentially decrease by a factor 2 to 10 the size of the absorption units due to an increased interfacial area (1000 to 5000 m2. M-3 ), a so-called intensification effect, have been investigated in this study. Two kind of hollow fibers are studied: microporous and composite membranes (i. E. A dense polymeric skin coated on a porous support). In a first part, a series of experiments is reported to evaluate the influence of some geometric and operating parameters on the process capture performances and on the mass transfer characteristics. Results obtained on short time scale experiments are in agreement to the literature results. Even though a dense skin layer on a porous support generates an additional resistance to the mass transfer, a dedicated study carried out on long time scale (several hundreds hours) show for the first time that mass transfer performances of composite fibers can be similar to microporous unwetted membranes. Moreover, the wetting resistance of the composite fibers compared to microporous hollow fibers (PP and PTFE) is clearly demonstrated. In a second part, a comparative study of different mathematical models with increasing complexity is carried out. One parameter is used to fit the experimental results: the membrane mass transfer coefficient (km). Km values obtained through curve fits are in the range of data reported in the literature (10-2 to 10-5 m. S-1). However, the assumption of a km effective value which would depend of the operating conditions is addressed and discussed. This approach is different from the studies reported in the literature which generally postulates a single value for a given membrane material. Under these conditions, the composite membrane interest, which shows a constant and probably predictable value of the membrane mass transfer coefficient due to their wetting resistance, seems to be promising to intensify the gas-liquid absorption process in CO2 postcombustion capture
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Pantea, Dana Magdalena. „Séparation et purification du dl-limonène obtenu par pyrolyse sous vide des pneumatiques hors d'usage“. Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1997. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp04/mq25694.pdf.
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Schrotter, Jean-Christophe. „Elaboration et caractérisation de matériaux mixtes polyimide-silice : application à la séparation de gaz et corrélations structure-propriétés“. Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20130.
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L'elaboration de materiaux mixtes organiques/inorganiques s'inscrit dans le cadre de la demande croissante de materiaux de plus en plus specifiques. En effet, les proprietes des composantes organiques et inorganiques peuvent etre combinees pour adapter le materiau final a des contraintes d'utilisation particulieres dans le domaine de l'electronique, l'optique, la mecanique et la filtration sur membranes. Des membranes mixtes polyimide-silice ont ete synthetisees par des reactions d'hydrolyse, de condensation et de polyimidisation pour des applications de separation de gaz a haute temperature (250c). Deux grandes familles de materiaux mixtes ont ete etudiees: un systeme composite dans lequel des inclusions minerales de silice sont noyees dans une matrice organique, un assemblage hybride ou composantes organique et inorganique echangent des liaisons chimiques. Les composes des deux familles ont des performances tres differentes pour le procede de separation de gaz. Ce travail ouvre la voie a une nouvelle generation de materiaux membranaires faits sur mesure. Les vastes possibilites d'elaboration offertes par la voie sol-gel permettent d'ajuster les proprietes des materiaux mixtes en fonction de leur application
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Poux, Martine. „Génie des procédés appliqué à l'électrophorèse : études numérique et expérimentale d'une cellule de focalisation isoélectrique“. Toulouse, INPT, 1989. http://www.theses.fr/1989INPT029G.
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La focalisation isolelectrique est un mode d'electrophorese dans lequel les particules chargees sont separees selon leur point isoelectrique. Cette technique de haut pouvoir de resolution est adaptee afin de traiter des quantites importantes de produits: le support utilise est alors une veine liquide. De nombreus phenomenes parasites perturbent la separation: ce sont principalement l'electro-osmose, provoquee par le champ electrique et les gradients thermiques causes par effet joule. L'objectif de ce travail est de cerner les principaux parametres affectant une separation afin d'optimiser la cellule de focalisation isoelectrique. Pour cela, une etude theorique est menee concernant l'hydrodynamique de la cellule: la vitesse d'ecoulement du fluide est calculee a partir des equations de continuite, de mouvement et d'energie. Ce modele est complete par un second modele mathematique qui simule la trajectoire de proteines dans la cellule a partir de l'expression de la mobilite electrophoretique en fonctions du ph. La geometrie particuliere et le procede original de la cellule etudiee presence de reservoirs agites et d'un recyclage sont alors pris en consideration. Il est ainsi possible de determiner pour un probleme de separation pose les conditions optimales de fonctionnement. Une validation des modeles est effectuee a partir de resultats experimentaux portant sur la separation de melanges proteiques simples. Ainsi ce modele valide permet-il de simuler de comportement d'une cellule sous gravite reduite en vue d'experimentations en vol
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Yacou, Christelle. „Développement de membranes céramiques multifonctionnelles à porosité hiérarchique pour le traitement et la séparation de gaz“. Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20106.
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Cette étude porte sur le développement d'une nouvelle architecture de membrane céramique multifonctionnelle à porosité hiérarchique, pour le traitement ou la séparation de gaz, à basse ou haute température, avec des applications potentielles dans l'environnement et l'énergie. La porosité hiérarchique permet d'accéder a�� une simplification de la structure conventionnelle des membranes céramiques conduisant ainsi à une réduction du nombre d'étapes de fabrication. Les couches séparatives ayant une perméabilité accrue, peuvent être plus épaisses ce qui permet de limiter l'effet d'éventuels défauts de surface. L'insertion contrôlée d'une phase solide catalytiquement active, comme des nanoparticules (NPs) de métaux nobles, peut apporter la multifonctionnalité recherchée pour la membrane. Une voie de synthèse sol-gel a été mise au point, associant une approche porogène multi-échelle et la formation de NPs métalliques par réduction polyol assistée par micro-ondes. Elle a permis la préparation de matériaux membranaires à matrice de SiO2 ou SiO2-TiO2, avec des macropores et mésopores isolés, une microporosité interconnectée et contenant des NPs de Pt ou de Rh. Les matériaux obtenus ont été caractérisés sur les plans structural et textural, par spectroscopie et diffraction de RX, microscopie électronique à transmission et adsorption-désorption d'azote. Des mesures mécaniques par nanoindentation ont permis d' étudier la contribution des différents types de porosité. Les membranes ont été caractérisées en perméation et séparation de gaz. Les propriétés catalytiques ont été évaluées avec deux réactions modèles, l'oxydation du propène et le reformage du propane à la vapeurThis study deals with the development of a new design of multifunctional ceramic membranes with a hierarchical porosity for gas and vapour treatment or separation at low or high temperature and potential applications in the energy and environment sectors. The hierarchical porosity enables a simplification of the preparation process compared to that of conventional asymmetric ceramic membranes, by decreasing the number of required intermediate layers. Such separative layers with additional unconnected porosity and higher permeability can be thicker, thus limiting the impact of possible surface defects. Finally, incorporation and controlled location of an active solid phase, such as metal noble nanoparticles (NPs), can provide the membrane multifunctionality. An innovative sol-gel route has been developed, involving a multi-scale porogen approach combining the formation of the NPs by a microwave-assisted polyol reduction process. SiO2 or SiO2-TiO2 based membrane materials were successfully prepared exhibiting isolated macropores, mesopores, an interconnected microporosity and containing highly-dispersed Pt or Rh NPs. Structural and textural investigations were performed using X-ray spectroscopy and scattering techniques, transmission electron microscopy, and adsorption-desorption of nitrogen. Nanoindentation measurements were also carried out in order to estimate the contribution of the different types of porosity to the mechanical behaviour of the hierarchical layers. The membrane performances were studied by permeation and gas separation measurements. The catalytic properties were evaluated using two model reactions, propene oxidation and propane steam reforming
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Chevrier, Sarah. „Nouvelles membranes à base de matériaux 2D et procédés innovants pour la séparation sélective des ions et des gaz“. Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASF017.
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Au cours des dernières décennies, les matériaux bidimensionnels (2D) ont fait l'objet de recherches approfondies dans le domaine des technologies membranaires. Leurs propriétés uniques de transport d'espèces chimiques confèrent aux membranes constituées de ces nanomatériaux des capacités exceptionnelles de séparation des constituants d'un mélange, liquide ou gazeux. De surcroît, ces membranes se révèlent être une solution de séparation à la fois durable et rentable, notamment pour divers enjeux environnementaux, tels que le traitement de l'eau, le recyclage des métaux des déchets électroniques et la séparation des gaz. Par conséquent, ces travaux de thèse présentent le développement et la caractérisation de nouvelles membranes composées de matériaux 2D pour la séparation de gaz et d'ions. D'une part, les membranes constituées de pentoxyde de vanadium, V₂O₅, ont montré un fort potentiel dans la séparation de mélanges binaires He/CO₂ et He/N₂, surpassant l'état de l'art de certaines membranes polymères et inorganiques. D'autre part, les membranes à base de nanomatériaux 2D chargés, tels que la Na-bentonite ou l'acide phosphatoantimonique H₃Sb₃P₂O₁₄ (H3), ont été appliquées à la séparation d'ions par osmose directe. Le matériau H3 a démontré une sélectivité exceptionnelle pour l'argent, qui s'avère très utile notamment pour le recyclage des panneaux photovoltaïques. De plus, des performances comparables ont été obtenues avec des phases modifiées de H3 par échange cationique. Enfin, ces membranes ont également été étudiées dans un dispositif microfluidique adapté à de l'osmose directe en flux tangentielsOver the past decades, two-dimensional (2D) materials have triggered much research interest in membrane science and technology. Nanomaterial based membranes exhibit exceptional separation abilities for constituents of liquid or gas mixtures, owing to their unique chemical species transport properties. In addition, these membranes are a sustainable and cost-effective solution for various environmental challenges, including water treatment, metal recycling from electronic waste, and gas separation. Therefore, this PhD work presents the development and characterization of new membranes made of 2D materials for separating gases and ions. Firstly, vanadium pentoxide V₂O₅ based membranes have shown great potential in the separation of binary He/CO₂ and He/N₂ mixtures, surpassing the state of the art of some polymer and inorganic membranes. Secondly, membranes made of charged nanomaterials, such as Na-bentonite or phosphatoantimonic acid H₃Sb₃P₂O₁₄ (H3), have been used for ion separation through forward osmosis. H3 material exhibited exceptional silver selectivity, which could be particularly useful in the context of solar panel recycling. Furthermore, similar results were achieved using H3 modified phases by cation exchange. Finally, these membranes were also studied in an adapted forward osmosis microfluidic device with tangential flow
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Capoen, Édouard. „Étude de composés oxydes conducteurs mixtes, anioniques et électroniques, pour leur utilisation en tant que matériaux membranaires pour la séparation sélective de l'oxygène de l'air“. Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2002/50376-2002-235.pdf.
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Le développement de nouveaux matériaux membranaires céramiques à base de BIMEVOX ou de familles proches pour la séparation de l'oxygène de l'air, fait l'objet de cette étude. Deux types de membranes sont envisagés : la membrane à gradient de pression partielle d'oxygène et la membrane ampérométrique. Des flux de perméation de l'oxygène ont été mesurés sur trois phases à base d'oxyde de bismuth : une phase de type delta Bi2O3 dans le binaire Bi2O3-Er2O3, une phase de type bêta2 dans le binaire Bi2O3-CaO et une phase BICOVOX. Pour les deux premières, des flux notables ont été obtenus, ils sont nettement améliorés en présence d'argent sous forme de cermet. Par contre, en absence de courant imposé, le transfert de l'oxygène dans la phase BICOVOX est difficile. L'addition d'un conducteur électronique tel que l'or n'améliore pas ce transfert alors que des flux d'oxygène importants sont observés lorsque les BIMEVOX sont employés comme membranes ampérométriques. La caractérisation de ces membranes par spectrométrie d'impédance, échange isotopique de l'oxygène et diffraction des neutrons sous courant imposé, a permis de comprendre les mécanismes de transfert de l'oxygène mis en jeu dans ces matériaux en condition de fonctionnement. La stabilité de ces membranes sur de longues durées a enfin été suivie.
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Barthelet, Karin Marika. „Synthèse et caractérisation de matériaux hybrides poreux à base d'éléments de transition pour la séparation des gaz de l'air“. Versailles-St Quentin en Yvelines, 2002. http://www.theses.fr/2002VERS017V.
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Partie intégrante d'un projet sur la recherche de nouveaux matériaux pour la production ou la séparation des gaz, cette étude poursuit un double objectif : modifier des composés connus afin de les rendre exploitables industriellement et synthétiser de nouveaux solides possédant conjointement une structure poreuse stable thermiquement et des cations alcalins extra-charpente. Ces conditions constituent le cahier des charges à respecter. Depuis les źéolithes, premiers types de solides adaptés à la séparation des gaz, les recherches se sont diversifiées dans le but d'accéder à des composés de topologies et de composition variées avec des performances accrues. Elles ont ainsi conduit à l'émergence de nouvelles familles de matériaux à charpente inorganiques puis hybride. Le chapitre bibliographique retrace cette évolution en faisant apparaître les avantages et les inconvénients de chaque catégorie et termine par quelques exemples d'applications industrielles. Le second chapitre est consacré aux résultats des expériences d'échange ionique sur des composés connus pour les rendre exploitables en séparation des gaz. Selon le solide (deux phosphates, l'un de nickel et l'autre de vanadium, et un diphosphonate de vanadium), le taux de réussite est variable. Dand deux cas sut trois, l'échange est possible. Néanmoins, il ne permet de libérer de la porosité que pour l'un des solides, celle-ci étant encore trop faible pour l'application envisagée. Les travaux concernant le second axe de recherche sont décrits dans les deux chapitres suivants. Ils se limitent aux solides à charpente hybride à base de métaux de transition qui offrent simultanément la possibilité d'éviter la présence de templates organiques difficiles à éliminer et celle de moduler la taille des pores. Avec les acides diphosphoniques, l'objectif premier est de préparer des comosés bimétalliques poreux dans l'espoir de combiner porosité et propriétés magnétiques intéressantes. Plusieurs phases monométalliques peuvent se former comme celles au zinc qui, de par leurs charpentes zéotypiques, sont les plus attractives. Avec les acides carboxyliques, les structures sont très souvent tridimensionnelles et potentiellement poreuses. Cependant, l'absence de cations alcalins rend ces composés inefficaces pour la séparation N2/O2This sutdy is part of a project on the research of new materials for gas production or air separation, and pursues a double aim : modify know compounds in order to make them efficient for industrial applications and synthesize new solids which would possess a stable porous framework containing extra-framework cations. Such properties will limit the range of our study. Since the discovery of zeolites, first kind of adapted solids for gas separation, research efforts have been diversified in order to obtain compounds with new topologies and various compositions having better performances. They resulted in the emergence of new families of materials built up from inorganic and later hybrid frameworks. The bibliographic chapter describes thiss evolution, points out the advantages and drawbacks of each category and finishes by few examples of industrials applications. The second chapter is devoted to the results of ionic exchange on known compounds the purpose of which is to get useful solids. The success of theses experiments depends on the nature of the starting material (two phosphates, one based on nickel and one on vanadium, and one vanadium diphosphonate). For two of them, cationic exchange is possible. Nevertheless, accessible porosity is reached only in one case and even then, the specific surface remains insufficient for the application of interest. Works concerning the second axe of research are described in the two following chapters. They are limited to hybrid compounds based on transition metals, that simultaneously allow to avoid the presence of organic templates which are difficult to eliminate, and to modulate the pore size. With diphosphonic acids, the principal purpose is to prepare bimetallic porous compounds combining porosity and interesting magnetic properties. Several monometallic phases could also appear such as those based on zinc which are the more attractive ones because of their zeotypic framework. With carboxylic acids, structures are often three-dimensional and potenttially porous However, the lack of extra-framework alkaline cations makes these solids inefficient in air separation
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Orsikowsky, Sánchez Alejandro. „Propriétés d'adsorption de différents substrats microporeux à la séparation de gaz modélisation, caractérisation et méthodologie de sélection“. Thesis, Pau, 2019. http://www.theses.fr/2019PAUU3037.
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L'objectif de cette thèse est de caractériser et modéliser l'adsorption de gaz (dioxyde de carbone, méthane et azote) sur un adsorbant donné et d’extrapoler les résultats obtenus au comportement macroscopique d'un mélange gazeux dans un procédé d’adsorption industriel afin de mieux comprendre les phénomènes liant la structure des adsorbants à la performance du procédé. Puisque le développement de la méthodologie nécessite la description des mécanismes d’adsorption, il a été décidé de démarrer l’étude avec la famille d’adsorbants la mieux connue et la plus répandue dans l’industrie du fait de son bas coût, sa nature microporeuse et sa stabilité chimique et thermique : les zéolithes.A partir de la revue bibliographique, cinq zéolithes avec des propriétés structurales (cations contenus dans leur structure, morphologie des pores, taille des pores et ratio Si/Al) différentes ont été sélectionnées sous deux morphologies (poudre et billes) pour l’obtention des informations indispensables à la détermination des paramètres clés des modèles d’adsorption. Dans un premier temps, les analyses par porosimétrie gaz avec l’argon à 87 K comme molécule sonde ont permis d’accéder aux propriétés structurales des différents adsorbants (volume poreux, distribution en tailles de pore et surface BET). Une méthode basée sur des analyses couplées de porosimétrie gaz avec du CO2 à 273 K et avec l’argon à 87 K a été proposée pour l’évaluation de l’impact de la mise en forme de l’adsorbant sur l’adsorption du CO2. Dans un deuxième temps, l’adsorption des composés purs a été mesurée sur un intervalle très large de pressions (de 10-5 à 80 bar) et de températures (de 253 K à 363 K) par combinaison de la manométrie à basse pression et haute résolution et de la gravimétrie à haute pression. Ces mesures couplées à celle de la chaleur différentielle d’adsorption et à celle de l’équilibre d’adsorption des mélanges ainsi qu’à des études microscopiques disponibles dans la littérature, ont permis d’identifier et d’analyser les différents mécanismes d’adsorption des gaz considérés. Dès lors, les modèles macroscopiques d’adsorption les plus largement utilisés dans la modélisation et la simulation des procédés de séparation de gaz par adsorption comme ceux de Toth, Sips et bi-Langmuir ont été analysés sur l’ensemble des données expérimentales et des mécanismes d’adsorption identifiés. Ces modèles n’étant pas représentatifs des phénomènes physico-chimiques mis en jeu, ils ne permettent pas une représentation cohérente de plusieurs isothermes et des chaleurs d’adsorption mises en jeu. Ainsi, une nouvelle méthodologie de modélisation de l’adsorption des gaz purs et des mélanges, basée sur des modèles représentatifs des mécanismes d’adsorption a été proposée. Cette nouvelle méthodologie permet de prédire l’adsorption de mélanges de gaz à partir de deux isothermes d’adsorption mesurées pour les gaz purs dans les limites de la gamme de température d’intérêt.Enfin, la dernière partie de l’étude se focalise sur l’intégration des modèles dans un logiciel de simulation des procédés dynamiques d’adsorption et sur leur validation avec des essais de courbes de percée. A cette fin, une nouvelle colonne d’adsorption a été conçue et intégrée dans un pilote existant. Ces tests dynamiques d’adsorption se focalisent sur la séparation CO2/N2 et ont été réalisés sur deux échantillons de billes de zéolithes. L’exothermie de l’adsorption du CO2 étant très significative, le paramètre de transfert thermique entre le gaz et la paroi de la colonne a été identifié comme le paramètre limitant de la Zone de Transfert de Masse (MTZ). Ce paramètre de transfert thermique optimisé a été confronté à différentes corrélations afin de pouvoir le prédire. Ainsi, de façon générale, le modèle dynamique reproduit de manière très satisfaisante les résultats expérimentauxThe aim of this PhD (Cifre) is to describe and model the adsorption of several gases (carbon dioxide, methane and nitrogen) on a given adsorbent and to extrapolate the results to the macroscopic behavior of their mixture in an adsorption industrial process in order to better understand the phenomena linking the adsorbent structure with the adsorption industrial processes performance. Since the study requires the description of the adsorption mechanisms, it was decided to start with the best known and most widespread family of adsorbents in the industry because of its low cost, its microporous nature and its chemical and thermal stability: the zeolites.From the bibliographic review, five zeolites with different structural properties (cations contained inside their structure, pore morphology, pore size and Si / Al ratio) were selected under two shapes (powder and beads) to obtain the essential information for determining the key parameters of the adsorption models. In a first step, gas porosimetry with argon at 87 K as the probe molecule, enabled to get access to the structural properties of the different adsorbents (pore volume, pore size distribution and BET surface). A method based on the coupling of gas porosimetry with CO2 at 273 K and argon at 87 K has been proposed for assessing the impact of adsorbent shaping on CO2 adsorption.In a second step, the adsorption equilibria of pure compounds were measured over a very wide range of pressures (from 10-5 to 80 bar) and temperatures (from 253 K to 363 K) by combining high resolution low pressure manometry and high pressure gravimetry. These experimental methods coupled with the measurement of the differential heat of adsorption and the mixture adsorption equilibria as well as with some microscopic studies available in the literature, enabled to identify and to analyze the various adsorption mechanisms. Then, the performance of the macroscopic adsorption models the most widely used in the simulation of adsorption-based gas separation processes - such as those of Toth, Sips and bi-Langmuir - were analyzed over all the experimental data and the identified adsorption mechanisms. Since these models are not representative of the observed physicochemical phenomena, a new methodology for the modeling of pure gases and mixtures adsorption based on representative models of adsorption mechanisms is proposed. This new methodology makes the prediction of gas mixture adsorption possible from only two pure gas adsorption isotherms measured at the extremes of the temperature range of interest.Finally, the last part of the study focuses on the integration of the proposed models in a dynamic adsorption processes simulation software and on their validation with breakthrough curves tests. To this end, a new adsorption column has been designed and integrated into an existing pilot. These dynamic adsorption tests focus on CO2 / N2 separation only and were carried out on two beads of zeolites. Since the exothermicity of CO2 adsorption is very significant, the thermal transfer parameter between the gas and the column wall has been identified as the limiting parameter of the Mass Transfer Zone (MTZ). The optimized heat transfer parameter has been confronted with different correlations in order to predict it. Thus, the dynamic model reproduces very satisfactorily the experimental results
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Giraudel, Anne. „Séparation des sous-unités (alpha) et (beta) de la tubuline : propriétés structurales et fonctionnelles“. Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10200.
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La tubuline est un heterodimere forme de deux sous-unites : et. Cet heterodimere peut non seulement s'autoagreger et s'organiser pour former des microtubules, elements cles du cytosquelette des cellules eucaryotes, mais il possede aussi de multiples activites biochimiques comme la liaison d'ions, de proteines, ou de drogues antimitotiques comme la colchicine, ou encore il est le substrat de multiples reactions enzymatiques. Une etude des proprietes structurales et fonctionnelles de chacune des sous-unites a ete entreprise en mettant au point une methode de separation physique des chaines polypeptidiques des sous-unites en conditions non denaturantes. La dissociation du dimere de tubuline est obtenue en fixant specifiquement la sous-unite a une resine immunoabsorbante et en utilisant un tampon tris-hcl a un ph legerement alcalin pour eluer la sous-unite , non reconnue par l'anticorps. Cette resine est constituee de l'anticorps yl1/2, specifique de l'extremite carboxy- terminale de la sous-unite tyrosinee, couple a du sepharose 4b. L'effet du tampon tris sur le dimere de tubuline n'est pas denaturant. D'une part, des spectres de dichroisme circulaire montrent que les sous-unites isolees en tampon tris ne sont pas denaturees et conservent largement une structure secondaire tres organisee ; d'autre part, une etude de la liaison de la colchicine au dimere de tubuline montre que les parametres cinetiques de cette liaison en tampon tris a ph neutre sont identiques a ceux en tampon pem. En revanche, les sous-unites isolees, seules, ne lient pas la colchicine. La perte de fixation de la colchicine par les sous-unites isolees est donc un indice valide pour suivre la dissociation du dimere de tubuline. La fixation prealable de la colchicine au dimere diminue considerablement la dissociation du dimere de tubuline, suggerant que le domaine de fixation de cette drogue pourrait etre localise a l'interface entre les deux chaines. Enfin, dans certaines conditions de tampon, les sous-unites separees peuvent se re-associer en presence de colchicine. Compte-tenu des connaissances acquises sur le comportement de la tubuline en tampon tris, un projet de cristallisation de cette proteine a ete entrepris, conduisant a l'obtention de cristaux de tubuline. L'obtention des sous-unites de tubuline isolees en conditions non denaturantes, ainsi que l'obtention des premiers cristaux de tubuline offre de nombreuses perspectives. Ce travail permettra d'apporter de nombreuses reponses quant aux relations structure/fonction de la tubuline dans la cellule.
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Mourgues, Codern Alejandro. „Développement de modèles méso- et macroscopiques pour la séparation gazeuse par membranes : Etude de trois cas“. Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20016.
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Madrau, Stéphane. „Caractérisation des adsorbants pour la purification de l'hydrogène par adsorption modulée en pression“. Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1999. http://www.theses.fr/1999INPL136N.
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Les procédés d'adsorption modulée en pression (AMP, ou Pressure Swing Adsorption- PSA en anglais) sont des procédés de purification de gaz qui jouent sur la différence de capacité d'adsorption d'un solide en fonction de la pression. L'évaluation des performances d'un adsorbant dans un tel procédé passe en général par la construction d'un pilote du procédé et par la qualification des différents adsorbants de manière expérimentale. Cette méthode est lourde et nécessite un investissement non négligeable. D'autres méthodes existent, par simulation du procédé par exemple. Cependant, la simulation de tous les paramètres entrant en jeu dans un PSA est délicate, car la modélisation et la restitution correcte des différents phénomènes en compétition n'est pas triviale. La mise au point et la validation d'une méthode simplifiée, au moins dans le cas du PSA hydrogène, est donc d'une grande utilité. Notre travail, tant expérimental que numérique, montre que le développement d'un modèle de simulation d'un PSA en parallèle avec l'expérimentation permet d'atteindre un bon niveau de représentation du procédé. De plus, l'évaluation des performances d'un adsorbant par une méthode simplifiée de mesure des capacités dynamiques du solide lors de cycles d'adsorption désorption successifs est en accord avec les performances de cet adsorbant dans un PSA simulé. L'avantage de cette méthode est que la représentation numérique des cycles permet d'atteindre des paramètres difficilement accessibles par l'expérimentation seulePressure Swing Adsorption (PSA) is a gas separation and purification process. It is based on the difference of adsorption capacity of a porous medium under different pressures. The performance determination of a specific adsorbent in such a process is a difficult problem, commonly solved by building a scaled-down process and by evaluating the adsorbent by experiments. This method requires time and is generally expensive. An other approach for evaluating the solid is purely numeric simulation. But the simulation of a complete PSA system is difficult, because of the large number of physical parameters and phenomena involved. A simple evaluation method would therefore be useful, at [east in the case of Hydrogen purification by PSA. This work is composed of both experimental and numeric studies, and shows that developing a simplified PSA model in parallel with some experiments can provide a good level of representation of the process. Evaluation of adsorbent performance with a simplified method consists in the determination of the dynamic working capacity of the solid in successive adsorption and desorption steps in cycles. The results of this method are in good agreement with the results of a complete simulated PSA. It also has the advantage of being less CPU-intensive and of giving results about parameters that are difficult to obtain by experience only
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Reinhardt, Bruno. „Compréhension et évaluation du comportement des suspensions gaz-solide à forte charge dans les techniques de séparation aéraulique“. Valenciennes, 1996. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/a37df539-7e5e-4347-b8e6-7f15fd2cfb0f.
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L'optimisation du fonctionnement des cyclones peut être réalisée à partir d'études expérimentales sur maquettes. La première partie traite de la similitude: des caractérisations aérodynamiques (à vide) dans deux cyclones homothétiques mettent en évidence deux types d'écoulements et une similitude partielle. Dans une seconde partie, nous exposons les résultats des mesures de vitesse et de concentration qui permettent d'analyser la structure de l'écoulement. Nous présenterons dans la dernière partie les calculs réalisés à l'aide d'un code de simulation numérique.
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Pinel, Eliette. „Relations entre architecture à différentes échelles de membranes copolyimides et propriétés physiques : application à la séparation des gaz“. Chambéry, 2001. http://www.theses.fr/2001CHAMS021.
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Bouchafaa, Wassila. „Mesure et modélisation des conditions de dissociation d'hydrates de gaz stabilisés en vue de l'application au captage du CO2“. Phd thesis, Palaiseau, Ecole polytechnique, 2011. https://pastel.hal.science/docs/00/66/71/15/PDF/final_thesis_phD.pdf.
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La capture et la séquestration du CO2 en sortie des usines d'incinération, des centrales thermiques ou des cimenteries est devenu un enjeu mondial. La capture de ce gaz par voie hydrate est une alternative prometteuse. L'objet de cette thèse est l'étude de la stabilité des systèmes d'hydrates mixtes contenant du CO2 et un autre gaz (N2, CH4 et H2) avec l'eau pure, ou encore avec un additif permettant l'abaissement des pressions de formation : le tetrabutylamonium bromure (TBAB), dans une perspective de séparation de gaz. La technique expérimentale que nous avons utilisée est la calorimétrie différentielle programmée (DSC). Elle nous a permis de mesurer les températures et les enthalpies de dissociation des différents systèmes d'hydrates avec l'eau pure : N2, CH4, N2+ CO2, CH4+CO2, H2+CO2 ; mais aussi des systèmes semi-clathrates: CO2+CH4 et CO2+N2 à différents pourcentages massiques de TBAB (10, 20, 30 et 40). La dernière partie de cette thèse concerne la modélisation thermodynamique des semi-clathrates, où nous avons développé le cas particulier du système d'hydrate: CH4+TBABThe capture and the detention of the CO2, stemming from heatings, vehicles, incineration units and various types of combustion or fermentation became a world stake. The capture of this gas by using hydrates absorption is a promising alternative. The aim of this work is to study the stability of mixed hydrates systems containing CO2 and another gas (N2, CH4 and H2) with pure water, or with an additive allowing to decrease the operating pressures: the tetrabutylamonium bromide (TBAB), in a perspective of gas separation. The experimental technique that we have used is the differential scanning calorimetry (DSC). It allowed us to measure the dissociation temperatures and enthalpies for various hydrate with pure water: N2, CH4, N2 + CO2, CH4+CO2, H2+CO2; but also semi-clathrates systems: CO2+CH4 and CO2+N2 with different mass percentages of TBAB (10, 20, 30 and 40). The last part of this thesis concerns the modelling thermodynamics of semi-clathrate systems, where we developed the particular case of the system: CH4+TBAB
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Bouchafaa, Wassila. „Mesure et modélisation des conditions de dissociation d'hydrates de gaz stabilisés en vue de l'application au captage du CO2“. Phd thesis, Palaiseau, Ecole polytechnique, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00667115.
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La capture et la séquestration du CO2 en sortie des usines d'incinération, des centrales thermiques ou des cimenteries est devenu un enjeu mondial. La capture de ce gaz par voie hydrate est une alternative prometteuse. L'objet de cette thèse est l'étude de la stabilité des systèmes d'hydrates mixtes contenant du CO2 et un autre gaz (N2, CH4 et H2) avec l'eau pure, ou encore avec un additif permettant l'abaissement des pressions de formation : le tetrabutylamonium bromure (TBAB), dans une perspective de séparation de gaz. La technique expérimentale que nous avons utilisée est la calorimétrie différentielle programmée (DSC). Elle nous a permis de mesurer les températures et les enthalpies de dissociation des différents systèmes d'hydrates avec l'eau pure : N2, CH4, N2+ CO2, CH4+CO2, H2+CO2 ; mais aussi des systèmes semi-clathrates: CO2+CH4 et CO2+N2 à différents pourcentages massiques de TBAB (10, 20, 30 et 40). La dernière partie de cette thèse concerne la modélisation thermodynamique des semi-clathrates, où nous avons développé le cas particulier du système d'hydrate: CH4+TBAB.
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Rizk, Joelle. „Étude et modélisation des conditions d’échanges dans les colonnes de distillation diabatiques : étude de la distribution des fluides“. Paris, ENMP, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-01003516.
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Les colonnes de distillation de l'air constituent l'un des procédés principaux de séparation des composants de l'air mais posent le problème des consommations énergétiques élevées. Dans le but de produire les quantités d'oxygène nécessaire pour les procédés d'oxycombustion à faibles coûts énergétiques, une colonne de distillation diabatique pour la séparation de l'air cryogénique est conçue et modélisée. Elle consiste en un échangeur tubes-calandre où les tubes constituent une première colonne opérant à basse pression et la calandre en constitue une deuxième opérant à haute pression. Les transferts de masse et de chaleur couplés sont modélisés et le fonctionnement de la colonne est simulé. Une analyse exergétique comparative entre trois types de colonnes de distillation d'air cryogénique montre que l'efficacité exergétique de la colonne diabatique conçue est 23 % fois plus élevée que celle des colonnes doubles conventionnelles. La distribution des mélanges dans les tubes et dans la calandre est un point clé dans le procédé de distillation dans l'échangeur tubes-calandre. Les différentes formes de mal répartition sont étudiées et des solutions proposées. Une colonne pilote est dimensionnée pour valider expérimentalement le concept théorique de la distillation diabatique de l'air cryogéniqueDistillation columns are one of the main methods used for separating the components of the air. Their inconvenient is the high energy consumption. In order to produce the oxygen needed for oxycombustion with low energy costs, a diabatic distillation column for cryogenic air separation is designed and modeled. It consists of a shell and tubes heat exchanger where the tubes constitute a first column operating at low pressure and the shell a second one operating at high pressure. Coupled mass and heat transfers are modeled and the diabatic column simulated. A comparative exergy analysis between three types of distillation columns for cryogenic air separation shows that the exergy efficiency of the diabatic column designed is 23 % higher than that of the conventional double columns. The distribution of the mixtures in the tubes and the shell is a key point in the distillation process in the shell and tubes heat exchanger. The different forms of uneven distribution are studied and solutions are proposed. A pilot is designed in order to validate experimentally the theoretical concept of diabatic distillation of cryogenic air
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Kartika, Ika Amalia. „Nouveau procédé de fractionnement des graines de tournesol : expression et extraction en extrudeur bi-vis, purification par ultrafiltration de l'huile de tournesol“. Toulouse, INPT, 2005. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000159/.
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Cette étude a porté sur l'optimisation des conditions opératoires du fonctionnement de la graine de tournesol en extrudeur bi-vis type CLEXTRAL BC 45, et la mise au point d'un procédé de purification des huiles brutes par ultrafiltration. La mise en oeuvre de l'extrudeur bi-vis pour l'expression de l'huile de graine de tournesol illustre parfaitement tout l'intérêt de la technologie bi-vis dans le domaine de la trituration des graines oléagineuses. L'adaptation du profil de vis, de la configuration du fourreau et le choix des conditions opératoires (température, vitesse de rotation des vis et débits de graine) permet d'envisager sa mise en oeuvre pour réaliser plusieurs opérations des procédés de trituration des graines en une seule étape continue, compacte et flexible. Le meilleur rendement en huile exprimée de 85%, correspondant en huile résiduelle du tourteau de 12. 5%, peut être atteint à partir de la graine entière dans les conditions opératoires 75 rpm, 19 kg/h et 120°C. L'extrudeur bi-vis ainsi configuré en deux étages de trituration et pressage des graines et d'extraction-séparation liquide/solide du tourteau permet d'atteindre un rendement en huile extraite de 98%, correspondant à la teneur en huile résiduelle du tourteau inférieure à 3% avec un taux de solvant/graine limité à 0. 5. L'ultrafiltration des huiles brutes issues de l'expression en extrudeur bi-vis des graines de tournesol oléique permet de sélectionner le type de membrane adaptée au traitement d'un tel milieu lipidique et définir les conditions opératoires favorables à la séparation des phospholipides et la clarification de ces huiles. Les membranes les plus efficaces ont un seuil de coupure compris entre 10 et 30 kDa. La sélectivité des membranes et le flux de perméat dépendent des conditions hydrodynamiques de fonctionnement, mais aussi de la nature de la membrane et de la composition de l'huile. Ainsi avec la membrane polyéther sulfone de 30kDa, il est possible d'obtenir un taux de rétention des phospholipides de 94% avec un flux de perméat de 121/m2. H dans les conditions les plus favorables (4. 5 bars, 50°C et 0. 1 m/s)The objective of this study was to investigate the new processing of the sunflower seeds fractionation allowing to realize oil expression and extraction using methyl ester as the solvent on a twin-screw extruder, and purification of twin-screw extruder-pressed sunflower oil by ultrafiltration. The oil expression and extraction were conducted using a co-rotating twin-screw extruder (Model BC 45, Clextral-France). Twenty one screw profiles were examined to define the best performance (oil yield, oil quality and energy input) by studying the influence of operating conditions on temperature pressing, screw rotation speed and seed input flow rate. The ultrafiltration was carried out with polyethersulfone, polysulfone and ceramic membranes to determine flux, phospholipids rejection, free fatty acid and color reduction by studying the influence of operating conditions on pressure, temperature and tangential velocity. The position and spacing between two reversed screw elements affected oil expression yield. More oil expression yield was produced as temperature pressing, screw rotation speed and seed input flow rate were decreased. Highest expression yield (85%) with best cake meal quality (< 13% of the residual oil content) was obtained under operating conditions 75 rpm, 19 kg/h and 120°C. Furthermore, the operating parameters influenced energy input. A decrease in temperature and seed input flow rate followed by an increase in screw rotation speed increased energy input, particularly specific mechanical energy input. Effect of the operating parameters on oil quality was unimportant, mainly on acid and iodine values. In all experiments tested, the oil quality was very good. The acid value was below 2 mg KOH/g and the phosphorus content was very poor, below 100 mg/kg. The oil extraction yield was measured as function of screw configuration and solvent-to-solid (S/S) ratio. The position of the solvent injector and the reverse screw elements affected oil extraction yield. Higher oil recovery was produced as the S/S ratio was increased. Up to 98% of the oil was removed from seeds under S/S ratio of 50%. The best ultrafiltration performance was obtained under 4. 5 bars, 50°C and 0. 1 m/s with the polyethersulfone membrane of 30 kDa (12 l/m2. H of the permeate flux and 94% of the phospholipids rejection). Furthermore, ultrafiltration was found to have a positive effect on oil decoloration
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Casanave, Dominique. „Etude de la déshydrogénation de l'isobutane dans un réacteur catalytique à membrane poreuse : conception, mise en œuvre et modélisation“. Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10028.
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L'objectif de ce travail a ete la mise en uvre et la modelisation d'un reacteur catalytique a membrane poreuse inerte pour la deshydrogenation de l'isobutane. Le choix du catalyseur s'est porte sur un catalyseur bimetallique a base de pt supporte sur de la silicalite developpe a l'irc, de part ses performances bien superieures a celles des catalyseurs commerciaux a base de pt ou de cr (activite, stabilite et selectivite). Une etude cinetique de la reaction dans un reacteur differentiel a permis de determiner une loi cinetique valable dans des conditions proches de l'equilibre thermodynamique. Les proprietes separatrices des membranes poreuses utilisees lors du couplage reaction/separation ont ete determinees a partir de mesures de permeabilites des gaz purs et a partir de mesures de separation d'un melange ic#4/h#2/n#2. Pour la membrane mesoporeuse en alumine-, le transport se fait par diffusion de knudsen et diffusion de surface et la permselectivite h#2/ic#4 de la membrane est faible ( 4). Pour les membranes zeolithiques microporeuses, le transport se fait par un mecanisme active par la temperature pour lequel les interactions entre la molecule et la paroi sont fortes et conduisent a une permselectivite h#2/ic#4 plus importante ( 14). Le couplage reaction/separation a permis de comparer les performances des reacteurs catalytiques a membrane suivant le type de membrane utilise (mesoporeuse ou microporeuse) et suivant le mode de balayage du compartiment externe choisi (co-courant ou contre-courant). Les meilleurs rendements en isobutene ont ete obtenus avec la membrane zeolithique la plus permeable, avec un balayage a co-courant. Le deplacement d'equilibre observe avec la membrane alumine- est plus faible et essentiellement du a un phenomene de dilution du melange reactionnel par le gaz de balayage. Un modele mathematique a ete developpe. Il permet de decrire correctement l'ensemble des resultats experimentaux obtenus avec la membrane zeolithique, pour un balayage a co-courant. Les resultats calcules a contre-courant sont legerement surestimes car l'equation cinetique ne tient pas compte de la desactivation du catalyseur, qui a lieu lorsque la pression partielle de h#2 est faible
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Ricaurte, Fernandez Marvin José. „Séparation du co2 d’un mélange co2-ch4 par cristallisation d’hydrates de gaz : influence d’additifs et effet des conditions opératoires“. Thesis, Pau, 2012. http://www.theses.fr/2012PAUU3031/document.
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La séparation du CO2 d'un mélange de gaz par cristallisation d'hydrates de gaz est un procédé qui pourrait à terme présenter une alternative intéressante aux techniques conventionnelles de capture du CO2. L'objectif de cette thèse était d'évaluer le potentiel de ce procédé "hydrates" pour séparer le CO2 d'un mélange CO2-CH4 riche en CO2. Nous avons étudié en particulier la sélectivité de la séparation vis-à-vis du CO2 et la cinétique de cristallisation des hydrates, ainsi que l'effet d'additifs thermodynamiques et cinétiques (et de certaines de leurs combinaisons) sur ces deux paramètres pour différentes conditions opératoires (pression, température, concentrations). Les expériences de formation/décomposition d’hydrates ont été réalisées en mode "batch" dans un réacteur haute pression faisant partie d'un pilote expérimental conçu et construit entièrement pendant cette thèse. Un modèle semi-empirique a été également développé pour estimer le taux de conversion de l’eau en hydrate et la composition des différentes phases en présence (hydrates, liquide et vapeur) à l'équilibre. Les résultats obtenus montrent que l'association du sodium dodécyl sulfate (SDS), utilisé en tant que promoteur cinétique, avec du tétrahydrofurane (THF), utilisé en tant que promoteur thermodynamique, permet d'obtenir des résultats intéressants en terme de quantité d'hydrates formés et de cinétique de formation. La sélectivité de la séparation vis-à-vis du CO2 reste cependant trop faible (en moyenne quatre molécules de CO2 piégées dans la structure de l'hydrate pour une de CH4) pour envisager d’utiliser ce procédé "hydrates" à plus grande échelle afin de séparer le CO2 de ce type de mélange de gazThe separation of CO2 from a gas mixture by crystallization of gas hydrates is a process that could eventually provide an attractive alternative to the conventional techniques used for CO2 capture. The aim of this thesis was to evaluate the potential of this "hydrate" process to separate CO2 from a CO2-CH4 gas mixture, rich in CO2. We have studied in particular the selectivity of the separation toward CO2 and the hydrate crystallization kinetics. The effects of thermodynamic and kinetic additives (and some additive combinations) on these two parameters for different operating conditions (pressure, temperature, concentrations) were evaluated. Hydrate formation and dissociation experiments were performed in "batch mode” in a high pressure reactor, and with an experimental pilot rig designed and built entirely during this thesis. A semi-empirical model was also developed to estimate the water to hydrate conversion and the composition of the different phases (hydrates, liquid and vapor) at equilibrium. The results show that the combination of sodium dodecyl sulfate (SDS) used as a kinetic promoter, with tetrahydrofuran (THF) used as a thermodynamic promoter, provides interesting results in terms of both the amount of hydrates formed and the hydrate formation kinetics. The selectivity of the separation toward CO2 remains too low (an average of four CO2 molecules trapped in the hydrate structure for one of CH4) to consider using this "hydrate" process on a larger scale to separate CO2 from such a gas mixture
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Peralta, David. „Evaluation des Metal-Organic Frameworks en adsorption et séparation des hydrocarbures“. Phd thesis, Université de Haute Alsace - Mulhouse, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00730462.
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L'objectif de cette thèse était d'évaluer quelques Metal-Organic Frameworks (MOFs), choisis en fonction de leur taille de pores, de leur volume poreux et de leur stabilité thermique, en adsorption et séparation des hydrocarbures. Pour étudier le comportement général des MOFs nous avons choisi des MOFs avec des centres métalliques insaturés, des MOFs à charpente anionique et des ZIFs neutres et avons étudié leur sélectivité en séparation de trois familles d'hydrocarbures, à savoir alcanes, alcènes, aromatiques. Les MOFs à centre métallique insaturé se comportent généralement comme des zéolithes polaires, les ZIFs comme des zéolithes apolaires et/ou comme des tamis moléculaires. Les adsorbants les plus prometteurs sont testés sur des séparations d'intérêt industriel telles que la séparation des isomères de xylène, la séparation des paraffines linéaires, monobranchées et di-branchées et l'adsorption sélective du thiophène en vu de l'évaluation de ces adsorbants en désulfuration des essences.
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Wedraogo, Tarsida Nicolas. „Valorisation du biogaz par purification et par reformage“. Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0190/document.
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Les travaux réalisés au cours de cette thèse et présentés dans ce document ont permis d'étudier plusieurs voies de valorisation pour le biogaz issu du procédé de digestion anaérobie. Deux procédés innovants ont été testés pour obtenir du bio-méthane. Le premier est l'absorption dans une émulsion, où certaines phases organiques permettent l'amélioration des conditions de transfert. L'octanol et le toluène se montrent efficaces pour l'absorption du dioxyde de carbone même si le coefficient de transfert de matière côté liquide ne présente pas de variation importante. Les expériences réalisées permettent de montrer que selon les conditions interfaciales du système, la phase dispersée peut se répandre sur les bulles de gaz et participer directement à l'absorption. Le second procédé testé est un dispositif micro-structuré d'absorption qui présente de très bonnes capacités de transfert. Le micro-mélangeur Caterpillar (IMM) s'avère être un absorbeur performant, montrant des coefficients volumiques de transfert de matière côté liquide allant jusqu'à 0,5 s-1. La seconde option est la production de gaz de synthèse par reformage direct du biogaz. Le procédé de reformage au CO2 du méthane permet de convertir deux gaz à effet de serre en produits intéressants pour l'industrie chimique. Un réacteur en forme de canal carré de 1 mm de côté a été développé pour tester la réaction. Les résultats ont montré qu'une conversion totale des réactifs pouvait être obtenue pour une température supérieure à 700°C et un débit volumique de réactifs inférieur ou égal à 45 mL/minThe present work is focused on biogas valorization. Two innovative processes were investigated in order to obtain bio-methane. The first one is CO2 absorption into an emulsion where some organic phases are responsible for an improvement of the mass transfer. Among the product tested, octanol and toluene proved to be efficient for carbon dioxide absorption even if the liquid side volumetric mass transfer coefficient did not show important variations. Experiments showed that according to the interfacial properties of the system, the dispersed phase can spread over the gas bubbles and be involved in the transfer directly. The second process considered is a micro-structured device displaying excellent mass transfer characteristics. Initially designed for the mixing of fluids, the IMM Caterpillar micro-mixer, proved to be an efficient absorption device with liquid side volumetric mass transfer coefficients up to 0.5 s-1The second option is the production of syngas by direct reforming of the biogas. The dry methane reforming was extensively studied during the past few years since it can convert two greenhouse gases into valuable products for the chemical industries. A 1 mm side square channel reactor was designed in order to investigate the reaction. Results showed that a total reactant conversion could be achieved with a minimum temperature of 700°C and a maximum volumetric flowrate of 45 mL/min. The influence of feed composition was also assessed: a stoichiometric ratio is ideal for the reaction
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Milon, Nicolas. „Technologie µLAS pour l'analyse et la purification d'ADN de haut poids moléculaire“. Thesis, Toulouse, INSA, 2019. http://www.theses.fr/2019ISAT0005.
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Les techniques de séquençage ont connu un extraordinaire développement depuis plus de 40 ans et ont permis une véritable révolution dans le domaine de l’analyse biologique avec l’entrée dans l’ère de la génomique. Le développement de nouvelles méthodes de séquençage est néanmoins associé à des contraintes sur la préparation et le contrôle qualité des échantillons d’ADN. La 3ème génération de séquenceurs nécessite notamment l’utilisation de fragments d’ADN de très grande taille, supérieurs à 50000 paires de bases, qui sont complexes à préparer et à caractériser avec les techniques actuelles. Dans la perspective d’accélérer et d’améliorer ces procédures de préparation d’échantillons, nous avons développé un instrument basé sur la technologie µLAS permettant la concentration et la séparation de grands fragments d’ADN. Nous avons en particulier développé une méthode permettant la concentration, l’isolation et le séquençage de régions génomiques ciblées en les découpant avec l’enzyme de restriction Cas9. Nous avons également développé un prototype pour la purification d’ADN de haut poids moléculaire dans un mélange complexe. Cet instrument permet d’effectuer une vanne de sélection d’ADN accordable pilotée par champ électrique. Adaptée à l’enrichissement sélectif d’ADN selon sa taille de 200 bp à 50 000 bp, notre méthode permet d’effectuer une purification de 20 ng d’ADN génomique de taille supérieure à 20 kb avec la technologie de 10X Genomics. Nous avons ainsi montré le potentiel de la technologie µLAS dans l’analyse et la purification d’ADN de haut poids moléculaireIn forty years only, DNA sequencing technologies triggered a revolution in biological analysis with the beginning of the genomic era. Nevertheless, this booming technological field is still hampered by unmet technological needs for DNA sample preparation and quality control. The most recent third generation sequencing technologies require very long DNA fragments of more than 50,000 base pairs, the manipulation and characterization of which remains a technological challenge. In the prospect of accelerating and improving state of the art protocols for sample preparation, we developed an instrument, based on the µLAS technology that allows the concentration and separation of high molecular weight DNA fragments with high sensitivity. With this technology, we developed a method for the isolation and sequencing of target genomic regions in complex genomes. We report the isolation, the sequencing and the assembly of a locus of 31.5 kb extracted from the genome of the plant Medicago Truncatula. We finally developed a prototype for high molecular weight DNA purification in complex samples, which is based on a size-accordable DNA valve for the size selection in the range 200 – 50,000 bp. In this manuscript we highlighted the relevance of µLAS technology for the analysis and purification of high molecular weight DNA
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Evtimova, Jenny Borisova. „Modélisation des alliages à base de vanadium et des matériaux poreux cristallins utilisés comme membranes de séparation de gaz“. Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT214/document.
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Dans cette étude, nous proposons des procédures basées sur des calculs informatiques et des modèles théoriques qui peuvent être utilisés pour prévoir le comportement de certains matériaux membranaires d'intérêt pour les applications de séparation de gaz. En particulier, nous nous sommes concentrés sur: i) des alliages VNiTi de structure cubique centrée, considérés comme de nouveaux matériaux pour les membranes denses sélectives à H2 et ii) sur des matériaux poreux cristallins qui sont des systèmes attractifs pour la séparation de gaz légers tels que H2, O2, CO, CO2, CH4 et N2. Les deux groupes de matériaux sont traités en utilisant une méthodologie différente, adaptée aux besoins des recherches associées à ces matériaux.Dans le cas des membranes métalliques denses, nous nous sommes intéressés à la controverse, connue de longue date, concernant l'occupation de l'hydrogène interstitiel dans les alliages à base de vanadium. Le système V-Ni-Ti est en effet particulièrement intéressant grâce à sa perméabilité élevée pour H2 et à ses propriétés mécaniques accrues par rapport au vanadium pur. Ce travail cible la compréhension de la structure ces alliages à l'échelle atomique, de façon à les optimiser et à activer la conception et le développement de ces matériaux comme nouvelles membranes pour la séparation de H2. Notre approche, basées sur les premiers principes, donne un aperçu des sites préférentiels de l'hydrogène et évalue le rôle des solutés de substitution Ti et Ni, sur l'affinité d'absorption de l'hydrogène. La méthode basée sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) ne nécessite aucune donnée expérimentale autre que l'information sur la structure cristalline. En outre, cette méthode n’utilise aucun paramètre empirique ou d’ajustement, contrairement à d'autres techniques de calcul. Ainsi, cette approche est une voie alternative pour explorer de nouveaux alliages métalliques utilisables comme membranes de séparation de H2. La méthodologie appliquée pourra être utilisé ensuite dans des calculs à haut débit pour cribler diverses compositions d'alliage. Les résultats reportés ici seront utilisés comme guide pour adapter la formulation des solutions solides VNiTi et préparer des membranes en alliage denses à faible coût (par rapport aux membranes à base de palladium) dans le cadre d’autres projets (e.g. Projet Européen FP7- DEMCAMER).Dans le cadre de notre étude sur les membranes cristallines microporeuses, nous démontrons comment les données sur un composant unique peuvent être utilisées pour prédire la sélectivité idéale de ces membranes envers les gaz légers. Des modèles théoriques sont ainsi proposés pour décrire les propriétés de séparation de gaz de matériaux de type zéolithiques (« zeotypes ») en fonction de leurs paramètres structuraux et des conditions de fonctionnement. Les paramètres du modèle peuvent être obtenus expérimentalement ainsi que par le calcul. Afin d’analyser le degré de validité et les limites des modèles, les sélectivités idéales de deux membranes zéolithes classiquement étudiées (NaA, CaA) et d’une membrane MOF (ZIF-8) ont été évaluées. Les résultats démontrent que les expressions théoriques peuvent être utilisées pour le criblage de séries de matériaux microporeux cristallins sous réserve que des données fiables sur l'adsorption de gaz purs soient disponibles pour ces matériaux. Cependant, étant donné que les modèles n’intègrent pas tous les paramètres (notamment liés au design des membranes) et mécanismes impliqués dans le transport de gaz à travers ces membranes, les prédictions doivent être considérées comme celles correspondant à un cas idéalIn this study, we propose procedures based on computational calculations and theoretical models that can be used to predict the behaviour of some of the membrane materials of interest for gas separation applications. In particular, we focus on: i) body-centred cubic VNiTi alloys as novel materials for H2-selective dense membranes and ii) crystalline porous materials that are attractive media for separation of light gases such as H2, O2, CO, CO2, CH4 and N2. These two types of materials are treated using different methodologies, adapted to the needs of our research objectives associated to each material.In the case of dense metal membranes, the long-standing controversy over occupancy of interstitial hydrogen in V-based alloys is addressed. The V-Ni-Ti system is of particular interest here, exhibiting high H2 permeability and improved mechanical properties relative to pure V. This work intends to gain understanding of hydrogen-metal interactions as function of alloy composition and thereby to optimize these new materials and advance their development as novel membranes for H2 separation. We use a first-principles approach that gives insights into the sites preference of hydrogen and assesses the role of Ti and Ni substitutional solutes for the hydrogen absorption affinity. The method based on Density Functional Theory requires no experimental input except crystal structure information. Furthermore, it uses no empirical or fitting parameters in contrast to other computational techniques. Hence this approach provides an alternative way to explore new metal alloys for H2 separation membranes. The applied methodology can be used further in high-throughput calculations to screen various alloy compositions. The hereto-reported results will be used as guidance for tailoring the formulation of VNiTi solid solutions and preparation of low cost dense alloy membranes in the frame of other projects (e.g. European DEMCAMER project).Further, we explore how single-component inputs can be used to forecast the ideal selectivity towards light gases of crystalline porous materials, used for membrane preparation. Theoretical models for describing gas separation properties of zeotype materials as function of structural characteristics and operation conditions are proposed. The model parameters can be obtained as experimentally as well as computationally. To analyse the extent of validity and limitations of the models, ideal selectivities of few crystalline porous materials are evaluated, including widely used zeolites (NaA, CaA) and a metal organic framework structure (ZIF-8). The results verified that the theoretical expressions could be used for screening series of zeotype materials when reliable single gas adsorption data are available. However, since the models don’t take into account all parameters (namely related to the membrane design) and mechanisms involved in gas transport through porous membranes, their predictions should be considered as values referring to an ideal case
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Chahbani, Mohamed Hachemi. „Séparation de gaz par adsorption modulée en pression : modélisation des écoulements et de la cinétique de transfert de matière“. Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL108N.
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Le présent travail s'intéresse à la modélisation des procédés de séparation de gaz par adsorption modulée en pression (AMP). Toutes les étapes faisant partie des cycles AMP, à savoir, la saturation, la régénération, la compression, la décompression et l'équilibrage, sont étudiées en détail. Un effort notable a été consenti en vue d'évaluer tous les paramètres intervenant dans la modélisation. Les modèles élaborés tiennent compte des aspects hydrodynamique et cinétique (de transfert de matière et de chaleur). En ce qui concerne l'écoulement, les lois de Darcy et d'Ergun ainsi que d'autres modèles plus simples sont comparés. L’écart entre les résultats de simulation obtenus avec les diverses considérations est plus ou moins important suivant les conditions opératoires. C’est pourquoi une attention particulière devrait être accordée quant au choix de la relation à adopter pour caractériser l'écoulement. Plusieurs cinétiques diffusionnelles ont été également considérées pour traduire les résistances au transfert de matière entre les phases gazeuse et solide. Certains modèles couramment utilisés, se sont avérés inadéquats, surtout pour les étapes à pression variable. Tout au long de ce travail, on a mis en exergue l'importance du choix de la cinétique de transport de matière pour avoir une simulation fiable. La confrontation des résultats expérimentaux et simulés pour l'adsorption de méthane et/ou de dioxyde de carbone en mélange avec l'hydrogène, montre une bonne concordance entre les deux. Les modèles conçus sont globalement satisfaisants et peuvent servir comme des outils pour la conception et le dimensionnement des procédés AMP
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Madariaga, Calles Luis Fernando. „Particules imprégnées : mise en œuvre et application aux procédés de séparation de mélanges gazeux en lit fixe“. Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2009. http://www.theses.fr/2009INPL036N/document.
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Ce travail de thèse repose sur l'étude d’un objet original : des particules solides poreuses imprégnées de liquide non volatil. L'objectif principal de cette thèse est de démontrer le potentiel d’un tel système pour des applications innovantes dans le domaine du traitement de gaz en lit fixe en particulier. Le premier axe de recherche de notre travail concerne l’étude détaillée des processus d’imprégnation de particules de silice par un liquide. Une partie importante du travail est dédiée à la caractérisation des particules imprégnées par une méthode innovante basée sur la rhéologie des poudres très sensible aux changements de surface qui permet de décrire de façon précise l’état d’une particule imprégnée et de comprendre la dynamique du processus d'imprégnation. Une évolution en trois étapes est proposée : adsorption du polymère, infiltration dans les pores et enrobage de la particule. Une seconde partie concerne une étude des propriétés thermodynamiques de plusieurs systèmes liquide – gaz pour identifier le type d’application et le type de composés pour lesquels ce système pourrait s'avérer intéressant. Le système N2-CO2 avec une amine polymère a été choisi pour l’étude expérimentale. Dans la dernière partie, un modèle du procédé est présenté pour simuler les performances de nos particules imprégnées en lit fixe. Ce modèle est validé avec nos résultats expérimentaux. L'objectif de ces simulations est d'identifier les conditions opératoires optimales des différents cycles d'absorption-désorption pour lesquelles les pourcentages de récupération et de concentration du CO2, pour notre application expérimentale, sont maximauxThis work is about an original object: porous particles impregnated with a non volatile liquid. The aim of this work is to show the potential of such a system for applications in the area of gas treatment on fixed beds. The first part of our work is dedicated to the impregnation process and the characterization of such particles by an innovative technique based on powder rheology. This technique is very sensitive to changes on the surface of the particles and helps to understand the impregnation process. Three stages of impregnation are proposed: adsorption of the polymer, filling of the pores and coating of the outer surface. The second part is focused on a thermodynamic study of the properties of some gas-absorbent systems in order to identify the systems for which the retention capacity would be important. The absorbents are compared to activated carbon. A system N2-CO2 with a polymer amine was selected to impregnate the particles and carry out the experimental tests. A model of the process is presented in order to simulate and anticipate the performance of the particles for different operating conditions. The goal of this simulation is to identify the optimal conditions for the absorption-desorption cycles in which the values of recuperation and concentration of CO2 would be maximal
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Weinberger, Benno Peter. „Réalisation d'un dispositif d'adsorption et son utilisation pour l'étude de la purification de l'hydrogène par PSA“. Paris 13, 2005. http://www.theses.fr/2005PA132013.
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Le travail de recherche effectué au cours de cette thèse porte sur l'étude thermodynamique de l'adsorption des gaz dans des conditions considérées, aujourdh'hui, comme intéressantes lors de l'utilisation du procédé, dit de l'adsorption modulée en pression (PSA-Pressure Swing Adsorption), pour la purification de l'hydrogène. Dans ce but un dispositif de mesure expérimentale de l'adsorption par la méthode gravimétrique-volumétrique a été construit. Destiné à l'étude des équilibres thermodynamiques de gaz dans des adsorbants, sous formes soit de poudre, soit de granulés, il permet aussi l'étude de leurs équations d'état. Le dispositif est prévun pour opérer avec des gaz purs jusqu'à une pression maximale de 69 bars et des températures compromises entre 0° et 60°C. La fiabilité de ce dispositif a été démontrée par comparaison à des résultats obtenus au Centre de Recherche Claude-Delorme à L'Air Liquide et à ceux référencés par le National Institute of Standards and Technology (USA). Avec notre dispositif expérimental, nous avons déterminé 63 isothermes d'adsorption de gaz purs (H2, CH4, CO2 et N2) à trois températures et jusqu'à 50 bar sur 19 zéolithes et sur un charbon actif. Pour la zéolithe Na-LSX, par simulation numérique de Monte Carlo, nous avons éffectué des calculs de capacités d'adsorption des gaz considérés dans l'étude expérimentale. . .
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Fayad, Nidal. „Mise en oeuvre du procédé d'électrocoagulation pour le traitement des eaux usées et pour la séparation et la purification de milieux biologiques“. Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2017. http://www.theses.fr/2017CLFAC024/document.
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L'électrocoagulation (EC) est une méthode électrochimique non spécifique couramment utilisée pour le traitement de l'eau et des eaux usées. Dans ce travail, l’EC est d'abord étudiée comme une technique classique de traitement des eaux usées dédiée à l'élimination des protéines de lactosérum de l'eau pour laquelle les mécanismes d'élimination sont expliqués et un modèle est développé. Ensuite, l'utilisation de l’EC est étendue à la séparation et à la purification d’acides gras volatils issus de la fermentation acidogénique. Dans cette deuxième étude, les effets des paramètres opératoires sur l'efficacité et le coût de l’EC sont discutés. En outre, l’EC est utilisée pour la récolte de deux espèces de microalgues de leur milieu de culture. En ce qui concerne la récolte de Chlamydomonas reinhardtii, la méthodologie de la surface de réponse est utilisée et deux modèles permettant de prédire respectivement l'efficacité de la récupération et le coût opératoire sont développés. La récolte d’une autre espèce de microalgues, Chlorella vulgaris, est étudiée en utilisant l’EC respectivement en mode discontinu et continu. En mode discontinu, les effets des principaux paramètres de fonctionnement sur l'efficacité du processus sont expliqués et les mécanismes de récupération sont discutés. Dans l'étude en mode continu, la méthodologie de la surface de réponse est utilisée et un modèle permettant de prédire l’efficacité de récupération des microalgues est développé. Enfin, la comparaison des performances de l'EC en mode continu avec et sans échange de polarité aux performances de l'EC en mode discontinu est effectuéeElectrocoagulation (EC) is a non-specific electrochemical method usually used for water and wastewater treatment. In this work, EC is firstly investigated as a conventional wastewater treatment technique for the removal of whey proteins from water, where the mechanisms of removal are explained and a model on whey proteins elimination is developed. Then, EC use is extended for the separation and purification of volatile fatty acids issued from acidogenic fermentation. In this second study, the effects of operating parameters on EC efficiency and cost are discussed. Moreover, EC is used for the harvesting of two microalgae species from their culture medium. In the study that concerns recovering Chlamydomonas reinhardtii, response surface methodology (RSM) is employed and two models for predicting recovery efficiency and operating cost are developed. The harvesting of the other microalgae species Chlorella vulgaris is studied using EC in the batch and continuous modes. In the batch mode, the effects of the main operating parameters on the process effectiveness are explained along with discussing the mechanisms of recovery. In the continuous mode study, response surface methodology (RSM) is applied and a model for predicting microalgae recovery is developed. Finally, comparison of EC performance in continuous mode with and without polarity exchange (PE) to EC performance in batch mode is carried out
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Legros, Fanny. „Étude phénoménologique et modélisation des mécanismes d'oxydation et d'adsorption d'impuretés gazeuses en hélium : application à l'optimisation du système de purification d'un réacteur à caloporteur gaz“. Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL106N/document.
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Parmi les réacteurs de génération IV, le GFR et le VHTR utilisent l'hélium comme caloporteur. Il est nécessaire de contrôler sa qualité chimique. Outre des impuretés radiochimiques et particulaires, il peut contenir H2, CO, CH4, CO2, H2O, O2 et des composés azotés, et doit être purifié en permanence. Au CEA, un pilote permet d'étudier cette purification, réalisée en trois étapes: oxydation de H2 et CO sur CuO, puis deux étapes d'adsorption. L’objectif est de fournir une analyse détaillée des deux premières étapes, en les mettant en œuvre à l'échelle du laboratoire. On montre à l’aide d’une première modélisation que la consommation du lit de CuO est totale, et en régime chimique. Les particules de CuO sont constituées de grains d'environ 200 nm de diamètre. Un deuxième modèle, défini à l'échelle de ces grains, permet de trouver des résultats en accord avec les précédents. Un facteur d'échelle lié à la géométrie entre les constantes cinétiques issues des deux types de modélisation a été mis en évidence. Une compétition entre les réactions d'oxydation du CO et de H2 a été observée. Les énergies d'activation des ces réactions sont de l'ordre de 30 kJ.mol-1. La réaction CO/CuO est favorisée. La simulation numérique du déroulement simultané des deux réactions montre qu'il faut envisager une adsorption préférentielle de CO sur le CuO. Dans le cas de l'étape d'adsorption sur tamis moléculaire de CO2 et H2O, une méthodologie similaire a été mise en œuvre. Les isothermes expérimentales obtenues sont de type Langmuir. Les courbes de percée en sortie d'adsorbeur ont montré que le comportement global du lit était correctement représenté par le modèle retenuIn GEN IV studies on future fission nuclear reactors, two concepts using helium as a coolant have been selected: GFR and VHTR. Among radioactive impurities and dusts, helium can contain H2, CO, CH4, CO2, H2O, O2, as well as nitrogenous species. To optimize the reactor functioning and lifespan, it is necessary to control the coolant chemical composition using a dedicated purification system. A pilot designed at the CEA allows studying this purification system. Its design includes three unit operations: H2 and CO oxidation on CuO, then two adsorption steps. This study aims at providing a detailed analysis of the first and second purification steps, which have both been widely studied experimentally at laboratory scale. A first modelling based on a macroscopic approach was developed to represent the behaviour of the reactor and has shown that the CuO fixed bed conversion is dependent on the chemistry (mass transfer is not an issue) and is complete. The results of the structural analysis of the solids allow considering the CuO as particles made of 200 nm diameter grains. Hence, a new model at grain scale is proposed. It is highlighted that the kinetic constants from these two models are related with a scale factor which depends on geometry. A competition between carbon monoxide and hydrogen oxidation has been shown. Activation energies are around 30 kJ.mol-1. Simulation of the simultaneous oxidations leads to consider CO preferential adsorption. A similar methodology has been applied for CO2 and H2O adsorption. The experimental isotherms showed a Langmuir type adsorption. Using this model, experimental and theoretical results agree
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Ortiz, Cancino Olga. „Etude expérimentale de l'adsorption du méthane dans des gaz de schistes colombiens et de la séparation méthane/dioxyde de carbone“. Thesis, Pau, 2018. http://www.theses.fr/2018PAUU3002/document.
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Dans cette thèse, nous avons développé 3 travaux principaux dans lesquels le phénomène d'adsorption joue un rôle prédominant.Selon le BP Statistical Review, le ratio réserves/production de la Colombie est proche de 12 et actuellement, toute la production de gaz naturel provient des réserves conventionnelles; para ailleurs, les réserves non conventionnelles de gaz techniquement récupérables sont 12 fois plus élevées que les conventionnelles. La plupart d’entre elles sont situées dans le Middle Magdalena Valley bassin (MMV). Dans ce contexte, nous avons mesuré la capacité d'adsorption du CH4 sur 5 échantillons obtenus de 3 forages exploratoires situés dans le MMV. Les mesures ont été réalisées à 50 et 75°C et pour pressures jusqu'à 3.5MPa. Les caractérisations géochimiques et structurales ont été réalisées à l'Université Autonome de Madrid. L'effet du carbone organique total (TOC), de la maturité thermique, de la teneur en argile et de la surface spécifique (SSA) sur la capacité d'adsorption du CH4 ont été étudiées. Les résultats montrent que la température a un effet négatif sur la capacité d'adsorption, et le TOC a un effet positif. Aucune corrélation n'a été observée entre la teneur en argile et la capacité d'adsorption normalisée en TOC par rapport au CH4, ce qui indique que les minéraux argileux ne contribuent pas significativement à l'adsorption du CH4 dans nos échantillons. De plus, il n'y a pas de tendance générale entre le TOC normalisé et la maturité thermique. Parmi les facteurs étudiés le TOC a la contribution majeure à la capacité d'adsorption. Une contribution similaire est trouvée pour la SSA, ce qui est cohérent, compte tenu de la corrélation positive entre le TOC et la SSA. Cet ensemble de données représente des informations significatives pour les estimations indirectes du gaz en place au cours des futures stratégies de récupération. Cette étude approfondit les projets en cours sur la compréhension de l'effet d'adsorption sur la production et l'évaluation du gaz de schiste de la Colombie. En plus, nous avons réalisé une étude sur l'adsorption sélective de CH4/CO2 sur un gaz de schiste, précédemment caractérisé. La capacité d'adsorption et l'enthalpie du CO2 et du CH4 à 50°C et pour pressions jusqu'à 3.2MPa ont été mesurées. De plus, les isothermes d'adsorption du mélange équimolaire CH4/CO2 ont été réalisées jusqu'à 2MPa à 50°C. Les résultats montrent que le CO2 est préférentiellement adsorbé par rapport au CH4, tant à l'état pur que dans le mélange équimolaire. La sélectivité estimée CO2/CH4 met en évidence une affinité significative du CO2 avec le kérogène de cet échantillon. Ces résultats sont d'un grand intérêt d'un point de vue industriel, car ils signifient que ce schiste pourrait être candidat à l'injection du CO2 comme méthode de récupération assistée et pour le stockage du CO2 quand il était épuisé.Enfin, sachant que les impacts environnementaux et sociétaux de la séparation et de la capture du CO2, nous avons exploré la séparation du CO2 d'un mélange équimolaire CH4/CO2 en utilisant des adsorbants de nanoparticules de silice (natives et fonctionnalisées avec des amines) développés à l'Université de Vigo. Nous avons mesurée la capacité d'adsorption et l'enthalpie du CO2 et du CH4 à 50°C et des pressions jusqu'à 3MPa et la capacité d'adsorption d'un mélange équimolaire CH4/CO2 à 50°C et jusqu'à 2MPa dans les deux séries de nanoparticules. Les résultats ont montré une adsorption préférentielle du CO2 sur le CH4, mais l'adsorption du CO2 est plus faible dans les particules natives que dans les particules fonctionnalisées. Cependant, les particules natives sont prometteuses pour la capture du CO2. La valeur de la sélectivité du CO2 par rapport au CH4 est presque identique pour les deux échantillons, cela signifie que le processus de fonctionnalisation n'a pas amélioré la performance des particules dans ce cas. Ces résultats obtenus sur la silice native ouvrent des perspectives et une ligne de travailIn this dissertation we developed three main works in which adsorption phenomenon play a predominant role.According to the BP Statistical Review, Colombia’s reserves/production ratio is close to 12 and currently all the natural gas production comes from conventional reserves; meanwhile its unconventional technically recoverable gas reserves are about twelve times greater than conventional ones. Most of them are located in the Middle Magdalena Valley Sedimentary Basin (MMV). In this context we measured the methane adsorption capacity on five shale core samples obtained during exploratory drilling from three boreholes located in the MMV. The experiments were carried out at 50 and 75°C and for pressure ranging up to 3.5 MPa under dry conditions. The geochemical and structural characterizations were carried out in the Department of Geology of the Universidad Autonoma de Madrid. The effect of total organic carbon (TOC), thermal maturity, clay content and specific surface area (SSA) on methane adsorption capacity was studied. The results shows that the temperature has a negative effect on the adsorption capacity, while TOC has a positive effect, even if no linear regression was found between TOC and methane adsorption capacity. No correlation was observed between the clay content and the TOC-normalized adsorption capacity to methane, which indicates that clay minerals do not significantly contribute to methane adsorption in the case of our samples. In addition, there is not a general trend between TOC normalized and thermal maturity. Among the factors investigated in the present study, TOC has the major contribution to the adsorption uptake. A similar contribution is found for the SSA, which is consistent, considering the positive correlation between TOC and SSA. This set of data represents meaningful information for indirect estimations of the gas in place during the future recovery strategies. And maybe the most important, this study furthers the ongoing projects on the understanding of the adsorption effect on shale gas production and assessment.In addition to this work, we made a study on selective CH4/CO2 adsorption on a shale gas, which was previously characterized. The adsorption capacity and enthalpy of CO2 and CH4 pure at 50°C and for pressures up to 3.2 MPa were measured. Additionally, the equimolar mixture methane/carbon dioxide adsorption isotherms was performed up to 2 MPa at the same temperature. The results show that CO2 is preferentially adsorbed than methane, both in pure state as in the mixture. The estimated selectivity CO2/CH4 highlights a significant affinity of CO2 with the kerogen of this sample. These results are of great interest from an industrial point of view, because they mean that this shale could be a candidate for CO2 injection as recovery method; and for CO2 storage when it was depleted. Finally, having into account that separation and capture of CO2 have environmental connotations, we explored the separation of CO2 from an equimolar CH4/CO2 mixture using adsorbents of silica nanoparticles (natives and functionalized with amines) developed in the University of Vigo. We measured the adsorption capacity and enthalpy of CO2 and CH4 at 50°C and pressures up to 3MPa and the equimolar CH4/CO2 adsorption capacity at the same temperature and up to 2 MPa in both set of nanoparticles. The results showed that there is a preferential adsorption to CO2 over CH4 (in pure state and in the mixture), but CO2 adsorption is lower in native particles than in functionalized ones. However native particles are promising for CO2 capture. The value of selectivity of CO2 over CH4 is almost the same for both samples, it means that the functionalization process did not improve the performance of the particles in this case. This kind of works has a lot of perspective for the future
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Shalygin, Maxim. „Réalisation et caractérisation du transport sélectif gazeux de contacteurs gaz-liquide à membrane (Selective transport of gases in gas-liquid membrane system)“. Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2007. http://www.theses.fr/2007INPL022N/document.
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Ce travail rapporte l’étude de systèmes membranaires à valves sélectives (SMV), qui combinent les avantages des techniques de séparation par membrane et par absorption. La 1ère partie du mémoire présente l'étude du transport de matière en régime permanent et transitoire dans les SMV élaborés à partir de membranes polymères denses et de solution aqueuses. Dans la 2ème partie le développement d'un modèle mathématique original pour la simulation des SMV est proposé ainsi que son évaluation expérimentale pour les séparations CO2/CH4/H2, avec des solutions aqueuses confinées de K2CO3. Des améliorations simultanées de la perméabilité (˜ 4 fois) et de la sélectivité (>20 fois) ont été obtenues pour CO2 avec le mélange CO2/H2. Un logiciel basé sur un nouveau modèle de transport de gaz dans ces contacteurs membranaires prenant en compte la sorption physique et chimique dans la phase liquide a été développé pour le calcul de la perméabilité en régime transitoire ou permanentCombined gas-liquid membrane systems gather the advantages of membrane and absorption separation techniques. Specifically, selective membrane valves (SMV called flowing liquid membranes) were studied, i.e. creation, gas transport experiments, liquid nature and temperature dependences, and modelling. SMV use a flowing layer of liquid supported between two membranes. The 1st part of the dissertation reports the study of steady and non-steady state gas transports in SMV built out dense polymeric membranes. In the 2nd part is given the development of an original mathematical model for SMV simulation and its experimental assessment for CO2/CH4/H2 mixtures with aqueous solutions of K2CO3. From systematic studies of steady and non-steady state processes, both in flow-through and circulating modes, it was found that increasing of temperature and liquid carrier concentration (K2CO3) leads to the simultaneous rise of permeability and selectivity during CO2 recovery from CO2/H2 mixture
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Moura, Leila. „Liquides ioniques pour la séparation des d'hydrocarbures gazeux“. Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01064777.
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L'objectif de ces travaux était de synthétiser, caractériser et étudier le potentiel d'une sélection de liquides ioniques, pour la séparation de l'éthane et de l'éthène. L'influence dans l'absorption de l'éthène de la présence de trois cations métalliques, le lithium (I), le nickel (II) et le cuivre (II) dans un liquide ionique était également étudiée. Les liquides ioniques sélectionnés sont basés sur le cation imidazolium contenant des groupes fonctionnels au niveau de la chaine alkyle latérale. Les anions choisis sont le bis(trifluorométhylsulfonyl)imide, [NTf2], la dicyanamide, [DCA] et le méthylphosphite, [C1HPO3]. Sachant qu'un solvant de séparation idéale doit avoir une capacité d'absorption et une sélectivité de séparation élevées, une faible viscosité, une haute stabilité thermique et une cinétique d'absorption rapide pour le gaz sélectionné. Pour évaluer ces propriétés pour les milieux sélectionnés, plusieurs paramètres ont été déterminés la densité et la viscosité des liquides ioniques ainsi que l'absorption de chaque gaz dans les liquides ioniques. L'absorption de l'éthane et de l'éthène dans les liquides ioniques purs ainsi que dans les solutions de liquide ionique + sel métallique a été mesurée dans une gamme de températures comprises entre 303.15 K et 353.15 K et pour des pressions proches de l'atmosphérique. La sélectivité idéale des liquides ioniques pour l'absorption de l'éthane par rapport à l'éthène a ainsi pu être déterminée. La détermination de l'absorption en fonction de la température a permis d'accéder aux propriétés thermodynamiques de solvatation de ces gaz dans des liquides ioniques et à comprendre la manière dont les liquides ioniques interagissent avec ces solutés comment les liquides ioniques se structurent autour de ces molécules