Dissertations / Theses: 'Solubilité de gaz'

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Dhima, Aleksandër. "Solubilité des gaz naturels dans l'eau à pression élevée." Lyon 1, 1998. http://www.theses.fr/1998LYO19002.

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Abstract:

Les conditions dans les gisements profonds du petrole et du gaz naturel sont telles que la pression peut atteindre 1000-1200 bars et la temperature 200c. Dans ces conditions les solubilites mutuelles de l'eau et des hydrocarbures peuvent etre importantes et leurs predictions est un defi pour les petroliers. En effet peu de donnees existent au dela de 700 bars. Des nouvelles donnees de solubilite dans l'eau a 344,25 k et a la pression de 2,5 a 100 mpa du methane, de l'ethane, du n-butane, du dioxyde de carbone et de leurs melanges sont fournies dans ce travail. Les resultats sont en bon accord avec ceux de la litterature dans le cas des hydrocarbures purs dans l'eau, mais different pour les melanges d'hydrocarbures. Une analyse thermodynamique rigoureuse nous a permis de concevoir un modele qui combine une equation d'etat classique (peng-robinson avec des k#i#j donnes par la litterature) avec la loi de henry exprimee a l'aide de l'equation de krichevsky-kasarnovsky. Pour un solute donnee, les deux parametres de cette equation sont la constante de henry a la tension de vapeur de l'eau et le volume molaire partiel a dilution infinie. Ces deux parametres sont seulement fonctions de la temperature. Pour un grand nombre de solutes, ces fonctions sont obtenues a partir d'une selection des donnees de solubilite de systemes binaires, et une nouvelle correlation est proposee.

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Houssin-Agbomson, Deborah. "Solubilité des hydrocarbures dans l’oxygene liquide." Paris, ENMP, 2007. http://www.theses.fr/2007ENMP1503.

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Abstract:

L’industrie est grande consommatrice de gaz de l’air, principalement oxygène, azote, argon pour des applications nombreuses et variées. Parmi les différents procédés de séparation des constituants de l’air, le plus employé reste la distillation fractionnée à basse température. L’air atmosphérique d’alimentation des unités de distillation d’air doit être, préalablement à la liquéfaction, débarrassé des constituants gênant à basses températures. La présence de polluants – CO2, N2O, H2O et hydrocarbures (en particulier propane, éthane et éthylène) – dans l’air d’alimentation peut notamment être à l’origine de certains dysfonctionnements de ces installations. Les propriétés physiques de certains polluants atmosphériques dans les conditions cryogéniques d’opération du procédé de distillation d’air (93 à 153 K) ont été étudiées par le passé mais les données de solubilité des hydrocarbures dans l’oxygène liquide restent rares en raison des difficultés inhérentes à la manipulation de ces mélanges inflammables. Toutefois une meilleure connaissance de ces propriétés est indispensable pour améliorer de façon significative la maîtrise des risques et les performances des unités de distillation de l’air. C’est pourquoi, un appareillage original a été conçu et mis au point en collaboration avec L’Air Liquide. Cette installation permet d’étudier, selon une méthode “statique-analytique”, in situ et en toute sécurité, les systèmes “hydrocarbure-oxygène” à l’équilibre thermodynamique. Des travaux ont été réalisés sur les binaires propane-azote et propane-oxygène dans un premier temps, permettant ainsi de mesurer les valeurs de solubilité du propane dans ces liquides cryogéniques à des températures inférieures aux points critiques des solvants (N2 et O2) et de modéliser les diagrammes de phases (P, x) correspondants. L’étude a été étendue aux systèmes éthane-, éthylène- et butane-oxygène. Les résultats de ces travaux sont désormais exploitables par l’industriel dans un simulateur de procédé Industry is large consumer of air gas, mainly oxygen, nitrogen, argon for many and varied applications. Among the various processes of separation of air components, the more employed remains fractional distillation at very low temperature. The feed atmospheric air of air distillation units must be cleaned, before liquefaction, by removing all components being potentially obstructive at low temperatures (natural or produced by anthropic activities). The presence of pollutants – CO2, N2O, H2O and hydrocarbons (in particular propane, ethane, ethylene) – in the feed air can be at the origin of some drastic dysfunctions. That is why a more accurate knowledge of the solubility of hydrocarbons in liquid oxygen under process operating conditions (from 93 to 153 K) would make it possible to improve both evaluation and control of the risks specific to air distillation units and their performances. Concerning “hydrocarbon-oxygen” binary systems scientific literature presents only few data, probably because of the danger handling such flammable mixtures in laboratories. In order to be able to build the required database, in collaboration with L’Air Liquide new experimental equipment based on a “static-analytic” method allowing to work under safe conditions was designed, built and setup. The study of the solubility of propane in liquid oxygen was the really interesting first subject of investigation using new installation. Nevertheless we have begun investigations working on propane-oxygen system to validate equipment and continued with the study of the non hazardous mixture: propane-nitrogen before handling the propane-oxygen system. (P, x)-phase diagrams of these systems have been calculated thanks to thermodynamic modelling. Other works have been carried out concerning thermodynamic behaviour of several “hydrocarbon-oxygen” binary systems: ethane-oxygen, ethylene-oxygen and butane-oxygen. Results of this work can now be used by the industry in process simulator

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Chennaoui-Aoudjehane, Hasnaa. "Modélisation de la solubilité des gaz rares He, Ne, Ar, Kr et Xe dans les liquides silicates à 1500°C." Paris 6, 1992. http://www.theses.fr/1992PA066087.

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Abstract:

Nous avons synthetise plusieurs series de verres (28 compositions differentes) a compositions simples ternaires dans le systeme sio#2, al#2o#3, k#2o, na#2o, cao, mgo et tio#2. Ces oxydes representent ceux le plus communement trouves dans les liquides silicates naturels. Ces verres ont ete ensuite equilibres selon trois procedures: un melange de gaz rares he, ne, ar, kr et xe enrichi en ar a 1500c pendant 1 heure et pendant 24 heures ou avec l'air atmospherique. Une ligne d'extraction, purification et analyses des gaz rares par spectrometrie de masse a ete concue et montee au laboratoire. Cette ligne nous a permis l'analyse des gaz he, ne, ar, kr et xe dans tous les liquides (enrichis en gaz rares ou equilibres a l'air). Nous avons egalement analyse 3 echantillons de compositions naturelles: 2 basaltes et 1 obsidienne. Le logarithme neperien de la solubilite si des gaz rares exprimee en mole de gaz/mole de liquide-bar lnsi pour les liquides etudies (enrichis en gaz rares pendant 24 h) se situent dans les domaines: (15. 29 et 12. 69) pour he, (15. 96 et 12. 72) pour ne, (18. 13 et 13. 91) pour ar, -20. 47 et 14. 82) pour kr et (20. 67 et 15. 74) pour xe. Nous remarquons que la solubilite des gaz rares est fonction de leur rayon ionique, elle est regulierement decroissante de l'helium au xenon (avec un leger chevauchement helium-neon). Les resultats des analyses des liquides enrichis en gaz rares pendant 24 heures constituent une base de donnees pour l'elaboration d'un modele de calcul de la solubilite des gaz rares dans les liquides silicates base sur la constante de solubilite de la loi de henry si reliee a la fraction molaire d'oxyde xj par: lnsi=xj. Kj ou kj est une constante de solubilite a calculer pour chaque gaz et chaque oxyde: sio#2, na#2o, k#2o, cao, mgo, al#2o#3 et tio#2. L'application du modele propose a toute notre base de donnees donne un ecart moyen entre la solubilite mesuree et calculee de 2. 46% pour he, 1. 25% pour ne, 2. 66% pour ar, 2. 72% pour kr et 2. 63% pour xe sur une trentaine de valeurs en moyenne pour chaque gaz. Les resultats des memes calculs pour les equilibrations de 1 h ou a l'air sont moins bons: nous interpretons ceci comme le resultat de l'effet cinetique pour certaines compositions (ar, kr et xe essentiellement) ou une sensibilite limitee (echantillons equilibres a l'air). Nous avons recense toutes les donnees publiees dans la litterature sur le sujet pour leur appliquer notre modele. Nous constatons que en general, pour l'helium et le neon nous avons des ecarts dans les limites de l'incertitude analytique avec une probable deviation systematique faible due a la difference de calibration entre laboratoires. Pour l'argon, selon les auteurs, l'ecart est plus ou moins important. Pour le krypton et le xenon, des ecarts significatifs entre valeurs mesurees et valeurs calculees semblent lies a des problemes cinetiques. En conclusion, nous pensons que les solubilites calculees par notre methode sont meilleures que celles mesurees. Il est donc plus interessant d'utiliser un modele de calcul pour s'affranchir des erreurs liees aux problemes analytiques

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Cloarec, Eric. "Etude expérimentale de la solubilité du soufre dans le gaz naturel." Thesis, Pau, 2012. http://www.theses.fr/2012PAUU3054/document.

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Abstract:

Ces dernières années, des problèmes de fonctionnement dus à la formation de dépôts de soufre élémentaire ont été rapportés dans les réseaux de transport du gaz naturel. La compréhension du phénomène passe par la connaissance de la solubilité du soufre dans ces conditions de pression et de température. Des données sont disponibles seulement dans les conditions de gisement du gaz naturel. Un appareillage expérimental a donc été conçu pour mesurer la solubilité du soufre dans les conditions de transport du gaz naturel. Le protocole de mesure se décompose en trois étapes. La première consiste saturer un gaz en soufre dans une cellule d’équilibre. Une fois l’équilibre solide/gaz établi, le gaz saturé est évacué et bulle dans une solution de piégeage qui capture le soufre dissout par absorption réactive. La dernière étape consiste en la quantification indirecte du soufre présent dans la solution de piégeage par chromatographie en phase gazeuse Over recent years, many problems of elemental sulphur deposits in natural gas transmission line systems have been notified. These problems occur very often immediately downstream of a pressure reduction facility. In order to prevent the apparition of solid sulphur deposits causing security and maintenance problems it is imperative to determine sulphur solubility in natural gas at pressures and temperatures corresponding to transport conditions. For this work, an original experimental apparatus was designed to measure sulphur solubility in natural gas. The protocol principle is schematically divided into three steps: saturation, trapping and quantification. During the first step solid/gas equilibrium is established between the studied gas and the solid sulphur. Then the saturated gas is evacuated and pass through three separators where sulphur is trapped by reactive absorption. Finally the trapping solution are analyzed by gas chromatography to determine the solubility

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Gauffreteau, Yanne. "Bis(f-alkyl)-1,2 éthènes ramifiés : synthèse, inertie chimique et biologique, solubilité des gaz respiratoires dans les fluorocarbures et leurs émulsions." Nice, 1985. http://www.theses.fr/1985NICE4045.

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Abstract:

Parmi les bis-perfluoroalkyl-1,2 éthylènes synthétisés, le (perfluorohexyl-1 perfluoroisopropyl-2) éthylène présente tous les critères d'un bon transporteur des gaz respiratoires. Solubilité de o::(2) et de co::(2) dans ces composés synthétisés

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Ghanem, Ghanem. "Etude d'isothermes de solubilité sous pression [-30 à 50 °C, 1 à 60 bar] d'un odorisant du gaz naturel, le tétrahydrothiophène (THT) dans N2, CH4 ou CO2 et de ces gaz dans cet odorisant." Lyon 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LYO10099.

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Abstract:

Afin d'assurer la securite, certains produits odorants comme le tetrahydrothiophene (thiacyclopentane) represente par le sigle tht, dont l'odeur est percue a faible teneur, sont injectes dans le gaz naturel par le gaz de france en vue d'odorisation. Cette odorisation artificielle rend toute fuite eventuelle de gaz immediatement detectable dans l'atmosphere, avant que la situation ne risque d'evoluer dangereusement. Par consequent, l'odorisation du gaz naturel tient un role considerable sur le plan de la securite et constitue une preoccupation majeure de toute compagnie gaziere. Un des problemes essentiels est l'elaboration de modeles thermodynamiques capables de representer le comportement du tht vis-a-vis du gaz naturel. Grace a ces modeles, il est possible, en principe, de comprendre les problemes lies a son stockage et a son injection dans le gaz naturel. L'elaboration de ces modeles necessitant des donnees experimentales, l'auteur a mesure les compositions a l'equilibre des phases liquides et gazeuses des binaires tht-ch#4, tht-n#2 et tht-co#2 dans les conditions reelles d'utilisation et de stockage des gaz distribues 1 < p (bar) < 60 et -30 < t (c) < 50. Deux dispositifs experimentaux bases sur un principe de saturation dynamique avec une analyse chromatographique en ligne ont ete realises et mis au point, l'un pour l'etude de la phase vapeur, l'autre pour l'etude de la phase liquide. L'auteur a teste et valide ces deux dispositifs sur des binaires publies. Le plus grand soin a ete porte aux conditions d'etalonnage et a l'etude de la reproductibilite des resultats experimentaux. Des grandeurs thermodynamiques supplementaires sont necessaires pour atteindre les compositions molaires des phases liquide et vapeur: pour la phase liquide, l'estimation de la masse volumique du tht est necessaire tandis que pour la phase vapeur l'auteur a mesure les pressions de vapeur du tht et estime les seconds coefficients du viriel. Ces estimations font intervenir les grandeurs critiques et facteurs acentriques qui ont ete calcules par diverses correlations. La composition de la phase vapeur estimee en supposant la vapeur ideale ou en tenant compte de l'approximation du viriel montrent que la correction de non idealite est indispensable. Finalement, l'auteur a propose une modelisation des equilibres liquide-vapeur des systemes etudies en utilisant des equations d'etat cubiques. Les parametres d'interaction k#i#j ont ete determines selon differentes methodes iteratives a partir de mesures experimentales. La representation de k#i#j en fonction de la temperature permet la restitution des systemes tht+ch#4 ou tht+n#2, et semble moins favorable dans le binaire tht+co#2. Dans tous le cas, l'auteur retrouve un comportement classique pour ces binaires

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Dougassa, Yvon. "Propriétés de transport et solubilité des gaz dans les électrolytes pour les batteries lithium-ion." Thesis, Tours, 2014. http://www.theses.fr/2014TOUR4035/document.

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Abstract:

Lors du fonctionnement des batteries Li-ion, la dégradation progressive de l’électrolyte engendre la génération des gaz qui sont à l’origine du phénomène des surpressions dans ces dispositifs, et a pour conséquence des problèmes de sécurité. Cette thèse aborde l’étude de la solubilité des gaz issus des réactions de dégradation des électrolytes tels que le CO2, CH4, ou encore C2H4 dans plusieurs systèmes simples (solvants purs) ou complexes (mélanges binaires, ternaires et quaternaires avec sel de lithium), en fonction de la température, de la structure des solvants et des sels, ainsi que de leurs concentrations en solution. A cet effet, nous avons mesuré préalablement les propriétés volumétriques, de transport, ainsi que les pressions de vapeur des électrolytes formulés en fonction de la composition et de la température The performance and the safety of a lithium-ion battery depend to a great extent on the stability of the electrolyte solution, because the high voltage of the battery may cause the decomposition of lithium salt or organic solvents, which limits then the battery lifetime. During these degradations, several gases are, generally, generated like the CO2, CO, CH4 and C2H4, which induce in fact several problems related to the pressure increase inside the sealed cell. The main objective of this PhD thesis is to understand the key thermodynamic parameters which drive the gas dissolution in classical solvents and electrolytes. For that, several pure solvents and electrolytes have been firstly investigated to determine their volumetric and transport properties, as well as, their vapour pressure as the function of temperature and composition

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Galland, Geneviève. "Perméabilité et diffusion des gaz à travers les membranes de polyurethanne : relations propriétés-structure." Lyon, INSA, 1985. http://www.theses.fr/1985ISAL0017.

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Abstract:

Cette étude vise à fournir les données de base permettant d'établir les relations entre la structure des polyuréthannes {en abrégé PUR) et les propriétés de transport des gaz à travers ces PUR. Dans ce but, nous avons synthétisé des PUR 11 modèles 11 de rigidité croissante. Étant donné leur nature hétérophasée, la caractérisation structurale est axée sur l'analyse calorimétrique différentielle qui permet de déterminer la fraction volumique des phases souple et rigide ainsi que leur composition. La zone d'inversion de phase confère au matériau des propriétés particulières : meilleur taux de séparation de phase, groupements N-H presque totalement liés par liaisons hydrogène à la température ambiante, … Les mesures des coefficients de perméabilité P et de diffusion D sont effectuées sur un appareillage construit au laboratoire, utilisant un capteur absolu de pression. Le coefficient de solubilité S est obtenu à partir de P et D. Les expériences à température variable donnent les énergies d'activation et la chaleur de dissolution. La diffusion est supposée se produire essentiellement dans la phase souple. Le coefficient de diffusion est relié d'une part à la fraction volumique de la phase rigide qui augmente le chemin de diffusion par un facteur de tortuosité, d'autre part à la mobilité de la phase souple qui varie dans le même sens que la masse molaire de la séquence souple. Le logarithme du coefficient de solubilité augmente linéairement avec la température critique des gaz diffusants. Les valeurs obtenues sont utilisées pour effectuer un calcul de la variation des pressions partielles des gaz dans les alvéoles des PUR cellulaires. Après avoir confronté calculs et expériences, nous formulons l'hypothèse que l'absorption du Fréon 11 dans la masse du PUR joue un rôle important dans sa diminution de pression partielle dans les alvéoles.

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Koschel, Diana. "Thermodynamique des systèmes composés de gaz acides, d'eau et de sels sous hautes pressions et aux températures moyennement élevées." Clermont-Ferrand 2, 2006. http://www.theses.fr/2006CLF21653.

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Abstract:

L'objectif principal de ce travail de thèse est l'acquisition et l'interprétation de nouvelles données thermodynamiques concernant les gaz acides (CO2 et H2S) et nécessaires à la modélisation de procédés de séquestration en aquifère salins. A cette fin, nous avons développé une technique de calorimétrie à écoulement qui permet d'accéder simultanément aux données enthalpiques et aux solubilités du CO2 et du H2S dans des solutions salines. Au cours de ce travail une nouvelle unité de mélange a été developpée et utilisée avec succès dans des conditions extrêmes : jusqu'à 393 K, avec des solutions salines fortement concentrées (solutions de NaCl et de CaCl2 de forces ioniqies jusqu'à 5 m) et des pressions de H2S jusqu'à 30 MPa. Le but était d'étudier l'influence de la pression, de la température, de la nature et de la concentration du sel sur la solubilité et les effets enthalpiques. La comparaison avec les données de la littérature combinée avec une analyse d'erreur d' "apriori" suggère que l'erreur sur l'enthalpie soit d'environs 4-5% et typiquement de 6-7% sur la détermination de la solubilité

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Dam, Marcel Van. "Absorption sélective du dioxyde de soufre par des solvants organiques : étude des paramètres d'interaction, de solubilité et de cinétique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL055N.

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Abstract:

Ce travail porte sur l'utilisation de solvants organiques en vue de l'extraction sélective de dioxyde de soufre (SO₂) des effluents gazeux industriels, le processus devant être réversible afin de pouvoir récupérer et recycler le solvant ; le SO₂ ainsi concentré pourra être recyclé. Cette étude a été effectuée en quatre étapes : (1) choix des solvants, (2) étude des interactions entre le SO₂ dissous et les solvants, (3) mesure de la solubilité de SO₂, (4) mesure de la cinétique d'absorption de SO₂. Des paramètres indiquant la basicité de type Lewis du solvant ont permis de corréler les valeurs de solubilité issues de la littérature. En prenant en compte des critères concernant la capacité, la sélectivité, la régénération, la pression de vapeur et la toxicité, nous avons retenu trois solvants : la N-Méthylpyrrolidone-2 (NMP), la N,N-Dimethylpropyleneuree (DMPU), la N-Methyldiethanolamine (MDEA). Nous avons constaté que des mélanges équimolaires de SO₂ et de solvant peuvent rester sous forme solide au-dessus du point de fusion des solvants purs. Des mesures par spectrométrie dans l'infrarouge et dans l'ultraviolet/visible et ainsi que par résonance magnétique nucléaire, ont montré que l'interaction entre le SO₂ et la NMP et entre le SO₂et la DMPU est plus particulièrement localisée sur le groupe carbonyle et qu'elle est complètement réversible. En revanche, le SO₂ réagit avec la MDEA de manière irréversible dans nos conditions expérimentales. La solubilité de SO₂ a été mesurée en fonction de sa pression partielle jusqu'a 1kPa dans un réacteur agité de 100 mL de volume, et de 2 a 100 kPa dans une petite colonne à bulles de 40 mL environ. Les points expérimentaux sont modélisés de façon très satisfaisante par un modèle original, ou la non-idéalité est exprimée en termes d'interactions physiques et chimiques. L’étude de la cinétique d'absorption a consisté en la mesure des profils de concentration (de SO₂ dans l'azote) radiaux dans un réacteur à film tombant. Les profils expérimentaux sont qualitativement en accord avec la théorie.

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Boyer, Séverine. "Contribution à l'étude du mécanisme d'endommagement de polymères thermoplastiques semi cristallins par décompression explosive de gaz : interactions gaz/ polymères à températures et pressions élevées." Clermont-Ferrand 2, 2003. http://www.theses.fr/2003CLF21467.

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Abstract:

L'industrie pétrolière porte un intérêt majeur à l'emploi de matériaux polymères, particulièrement pour la réalisation de pipelines. Ce défi technologique reste constant dans la mesure où des gaz (CH4, CO2, H2S) contenus dans les hydrocarbures ont une grande potentialité de dissolution dans les polymères semi cristallins (polyoléfines, polyamides ou fluorés) sous conditions d'usage sévères en termes de températures (333-403 K) et pressions élevées (0. 1-100MPa). Une rupture de l'équilibre thermodynamique conduit à des gradients de concentration en gaz et de température dans la structure polymérique. Le mécanisme d'endommagement appelé "blistering" qui en résulte peut être véritablement catastrophique pour le matériau, parce qu'irréversible et conduire à la perte de sa fonction d'étanchéité. L'approche amont proposée repose sur l'étude des équilibres d'interactions gaz/ polymères par détermination de grandeurs thermodynamiques relatives aux polymères sous la triple contrainte thermique, barométrique et chimique d'un fluide supercritique (FSC). La quantification de la solubilité de gaz dans les polymères, par couplage du détecteur à fil vibrant à la méthode pVT, relie de façon simple la concentration au changement de volume du polymère. L'estimation du changement volumique du polymère utilise l'équation d'état de Sanchez-Lacombe. Les données ont été corrélées avec le mode dual. La détermination des grandeurs thermo-physiques du polymère en présence de gaz, en particulier le coefficient d'expansion thermique isobare, est accessible pour une méthode couplée calorimétrie-pVT. Une analyse qualitative et quantitative des interactions de sorption/ désorption selon le mode de détection différentiel utilise les modes de balayage en pression et en volume. Enfin, la variation de volume du polymère due à la sorption de gaz est possible par une technique de confinement, et est examinée par mesures en dilatation libre

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Klingenfus, Jérôme. "Compréhension et prédiction des réponses de capteurs chimiques de gaz à surface de matériaux sensibles : application aux polysiloxanes fonctionnalisés." Thesis, Tours, 2011. http://www.theses.fr/2011TOUR4051/document.

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Abstract:

Le but de l'étude est de comprendre et de prédire les performances de détection en phase gazeuse des capteurs chimiques à surface de matériaux sensibles. Les travaux ont porté sur des microbalances à quartz revêtues de polysiloxanes fonctionnalisés. Des mesures à l'équilibre, en exposant ces capteurs à différentes vapeurs organiques, ont mis en évidence la sélectivité des matériaux employés. Pour rationaliser ces résultats, les étapes impliquées dans la détection ont été examinées. Des mesures par PM-IRRAS ont permis de montrer la proportionnalité de la réponse vis-à-vis de la quantité d'analyte absorbé. Des affinités en phase condensée ont été déterminées par une nouvelle méthode par RMN d’études de mélanges sans solvant. L'application de cette méthode à des composés modèles a validé le calcul de l'enthalpie de mélange par l'approche de Hansen. Celle-ci permet également d’obtenir calculer les coefficients de Hansen des matériaux sensibles avec des méthodes de contributions de groupes. Enfin, sur ces résultats, un modèle numérique a été construit pour calculer a priori la réponse d'un capteur à partir de la formule chimique des composés sensible et de l'espèce détectée The aim of this study is to understand and model the responses of coated chemical sensors for gas phase detection. The work exposed here focuses on quartz crystal microbalance (QCM) coated with functionalized polysiloxanes. Measurements were carried with the QCM exposed to organic vapours when equilibrium was reached. It has been shown that selectivity depends on the material used. To understand that selectivity, each step involved in the detection has been investigated. First of all, with PM-IRRAS, we verified that the frequency shift was proportional to the amount of absorbed analyte. Then, affinity in liquid phase has been determined through a new methodology by NMR. It has also been used, on model system to prove the applicability of Hansen solubility coefficient to calculate mixing free enthalpy. For polymers, those coefficients have been determined using NMR combined with group contribution methods. Based on these descriptors, a numerical model has been built to calculate a priori the performance of a sensor based on, the chemical structure of the sensitive material and of the detected compound

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Sarrasin, Florian. "Étude de la perméabilité de polymères semi-cristallins en présence de mélanges de gaz." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10079/document.

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La connaissance et la maîtrise de la perméation des fluides au travers des gaines polymères sont des problématiques de première importance pour optimiser la structure des conduites flexibles transportant des fluides pétroliers, mais aussi d'une façon générale dans le cas des transports de gaz. Une des préoccupations majeures vise à une meilleure compréhension du comportement de ces matériaux et vise à décrire les interactions polymère-gaz dans les flexibles, en particulier dans le cas de mélanges pétroliers agressifs et dangereux contenant de l'H2S. Grâce à l'utilisation d'équipements expérimentaux permettant notamment d'effectuer des essais de perméabilité avec des mélanges gazeux présentant de très faibles proportions d'H2S, nous avons étudié l'influence de la composition du gaz sur les propriétés barrière de deux grades de PVDF utilisés dans les flexibles : le Coflon XD et le Coflon XD déplastifié. Dans une gamme de pression modérée, des effets de pression des gaz purs (CH4 et CO2), puis des effets de couplage entre les gaz CH4, CO2 et H2S ont été mis en évidence sur la perméabilité, la diffusion et la solubilité. Des méthodes de simulation moléculaire de type Monte Carlo dans l'ensemble osmotique ont en outre été utilisées pour étudier la solubilité des gaz dans le PE, notamment pour des pressions très élevées. Les résultats confirment tout d'abord des observations expérimentales faites à pression modérée : les modes de sorption sont de type Henry pour le CH4 et le CO2 et de type Flory-Huggins pour l'H2S. Ils permettent également de mettre en évidence des effets de pression hydrostatique qui limitent à la fois la sorption de gaz, mais également le gonflement du PE dans le domaine des très fortes pressions (jusqu’à 2000 bar) et ce même en condition de mélanges de gaz. Les effets mis en évidence dans cette étude ont été modélisés via des lois en exponentielle de type Flory-Huggins pour la solubilité, Long pour la diffusion et une approche basée sur les travaux de Naito pour les effets de pression hydrostatique observés sur la solubilité Polymer materials are used in numerous applications where the knowledge and the control of their transport properties are required. Concerning the flexible oil and gas pipes, the main function of polymer sheaths is to ensure the pipe leakproofness with respect to the external environment and also the conveyed fluids such as water, acid gases, crude oil. It is essential to have a deeper understanding of phenomena concerning the permeation of gases at very high pressures and temperatures through thermoplastic polymers, more especially in term of interactions between polymer chains and gases mixtures and particularly with hydrogen sulfide. Thanks to the utilisation of apparatus developed to study the permeability of polymers in presence of gas mixtures, in particular with small contents of hydrogen sulphide, we studied the influence of the gas mixture composition on the barrier properties of two kinds of PVDF used in applications such as sheath of flexible pipes. In a moderate pressure range, pressure effects of pure gases (CH4 and CO2), then coupling effects between the gases CH4, CO2 and H2S have been evidenced on the permeability, the diffusion and the solubility. Monte Carlo simulations in the osmotic ensemble have been performed. It allowed studying the solubility of gases in PE, in particular at high pressure. The results first confirm the experimental observations made at moderate pressure: sorption mode are Henry for CH4 and CO2 and Flory Huggins for H2S. It also allow to evidence effects of hydrostatic pressure which limit gas sorption and polymer swelling in the domain of very high pressure (up to 2000 bar), even in gas mixture condition. The effects evidenced in this study have been modelled via exponential laws. A simplified Flory Huggins type for the solubility, a Long type for the diffusion and an approach based on the works of Naito to take into account the hydrostatic pressure effects observed on the solubility

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Afzal, Waheed. "Equilibres de phases des systèmes glycol-gaz naturel." Paris, ENMP, 2009. http://www.theses.fr/2009ENMP1651.

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Abstract:

Suite à une demande sans précédente vis-à-vis des produits issus du gaz naturel, l'industrie du gaz doit exploiter des réserves de plus en plus riches en gaz acides. Par ailleurs, une grande attention est apportée à la protection de l'environnement, en raison des exigences des clients et de la promulgation de législations rigoureuses. L'industrie a été chargée de développer une stratégie globale pour améliorer ses procédés et sa capacité de production en pratiquant des économies d'énergie, des réductions des pertes, et une diminution de incidence de ses procédés sur l'environnement. La solution technologique à ces problèmes exige une connaissance fiable des équilibres entre phases des systèmes représentatifs des composants du gaz naturel, des produits chimiques liés à la production (inhibiteurs d'hydrate de gaz, de corrosion, et de moussage, etc. ) et des solvants employés pour les purifications de gaz (amines, glycols, etc. ) afin de développer et étendre les modèles thermodynamiques. Ces modèles doivent pouvoir être employés en vue de la conception des procédés et de leur optimisation. Le présent projet est consacré à l'étude des équilibres entre phases de divers systèmes contenant des espèces soufrées (COS, H2S), du dioxyde de carbone (CO2), des hydrocarbures, et des glycols. La tâche principale relative à cette étude est de fournir des valeurs expérimentales fiables d'équilibres “liquide-vapeur”. L'extension de modèles thermodynamiques fiables, capables de traiter des fluides complexes avec de fortes liaisons de type “hydrogène” (comme l'équation d'état Cubique-Plus-Association), est un autre aspect important de la présente étude N the awake of demand for natural gas products, the gas industry has to exploit reserves having more and more acid gases. In the meanwhile, a great emphasis has been laid down on environmental protection because of both ‘customer requirements' and promulgation of stringent legislations. The industry is also required to develop an all-around strategy to improve the processing and capacity by adopting energy conservation practices, cutting short material losses, minimizing wastages, and decreasing the environmental impact of its processes. The engineering solutions of these problems require reliable phase equilibrium information of systems containing natural gas components, production chemicals (inhibitors for gas hydrate, corrosion, et foaming, etc. ) and solvents used for gas purifications (amines, glycols, etc. ) in order to develop and extend thermodynamic models. These models can be used for process design and optimization. The current work is devoted to study phase equilibria of various systems containing sulfur species (COS, H2S), carbon dioxide (CO2), hydrocarbons, and glycol aqueous solutions. The major task of the study is to provide the necessary reliable “vapor-liquid” equilibrium data, whereas, extension of a suitable thermodynamic model, capable of handling complex fluids with strong hydrogen bonding abilities, (like Cubic-Plus-Association equation of state) is another important objective of the study

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Bouali, Noureddine. "Dissolution des gaz dans des solutions aqueuses d'agents tensioactifs ioniques : aspects cinétique et thermodynamique." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20264.

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Abstract:

La solubilite de quatre gaz (o#2, ch#4, c#2h#6, c#3h#8) dans deux series homologues de tensioactifs ioniques: les n-alkyl trimethylammoniumbromure et les n-alkylsulfate de sodium, a ete etudiee. Bien que la solubilites d'un gaz dans ces solutions augmente considerablement par rapport a celle dans l'eau, la quantite de gaz dissoute par micelle est tres faible et ne modifie pas la concentration micellaire critique du tensioactif. Dans le cas des micelles spheriques des tensioactifs ioniques, la difference entre la solubilite d'un gaz dans un alcane normal et celle dans le cur hydrophobe de la micelle, permet l'acces a la tension de l'interface micellaire en terme de la pression de laplace. Une loi, reliant le volume du cur hydrophobe, la pression de laplace et le nombre d'agregation de la micelle, est deduite. D'autres notions nouvelles: pression de solubilisation, pressions de lipophobie et pression interne decoulent de la pression de laplace de la micelle. Appliquee a la molecule tensioactive prise comme solute, la pression de solubilisation permet l'acces a l'enthalpie libre de micellisation. Une etude comparative nous a permis de situer energetiquement l'interface micellaire par rapport a deux interfaces adsorbees: air/solution et n-alcane/solution, et un modele simple, permettant la determination de la pression de laplace, du nombre d'agregation de la micelle spherique et la solubilite intramicellaire des gaz, est developpe. Une etude cinetique a permis la determination des constantes de vitesse du transfert du gaz de la phase gazeuse vers la phase liquide, et l'evaluation de l'abaissement de l'energie d'activation du a la presence des molecules tensioactives a l'interface

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Le, Tourneux David. "Absorption of Carbon Dioxide in Aqueous Solutions of 2-amino-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol." Master's thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24769/24769.pdf.

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Bergin, Gaëtan. "Prévision de la solubilité des hydrocarbures dans l'eau en fonction de la température et de la pression." Clermont-Ferrand 2, 2002. http://www.theses.fr/2002CLF21335.

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Abstract:

Les hydrocarbures, constituants importants du pétrole, se retrouvent souvent en étroite coexistence avec l'eau. La connaissance des équilibres entre phases des systèmes hydrocarbure-eau, dans une large gamme de températures et de pressions, est essentielle pour l'exploitation effective des ressources pétrolières et gazières. Cette information s'inscrit dans l'optique de la maîtrise des processus de récupération assistée du pétrole, du stockage et du transport du pétrole et du gaz naturel, ainsi que des problèmes inhérents à la protection de l'environnement. Trois axes de recherche ont été principalement explorés, cela après concertation avec les partenaires industriels instigateurs de ce projet. Parmi les différentes familles chimiques composant les hydrocarbures, trois ont été privilégiées pour leur importance en relation avec l'eau. Celles-ci se composent des n-alacanes ayant une longue chaîne hydrocarbonée, des composés polyaromatiques et des hydrocarbures aromatiques. Un dispositif dynamique a été développé pour permettre l'acquisition de nouvelles données expérimentales de solubilité pour les n-paraffines lourdes (jusque C20), et cela sur une gamme de températures allant de l'ambiante jusqu'à une température de 473 K. Cette nouvelle information a permis d'illustrer un comportement spécifique des molécules possédant plus de douze atomes de carbone par rapport à leurs homologues de taille plus modérée. Cette caractéristique s'estompe néanmoins avec la température jusqu'à disparaître à 473 K. L'étude conernant les polyaromatiques s'est essentiellement focalisée autour de la proposition d'une méthode permettant de prévoir leur solubilité dans l'eau à différentes températures en fonction de la structure des molécules étudiées. Un réel effort de compilation des données disponibles dans la littérature fut nécessaire en association avec le test de modèles simples s'exprimant par le biais du coefficient d'activité à dilution infinie. Ce travail a permis de proposer une expression fondée sur la masse molaire des composés et permet une bonne évaluation de la solubilité d'un bon nombre de polyaromatiques dans l'eau. Le dernier point a permis de présenter un modèle thermodynamique permettant la prévision de la constante de Henry de quatre familles d'hydrocarbures : les alcanes, les cycloalcanes, les alcènes et les alkylbenzènes dans l'eau en fonction de la température et de la pression. Ce modèle se base sur un schéma de contributions de groupes permettant d'exprimer l'enthalpie libre d'hydratation qui est directement liée avec la constante de Henry. Ce modèle performant autorise une représentation avec une précision de 25% de nombreux hydrocarbures, pour des températures comprises entre 273 et 573 K et des pressions pouvant atteindre 100 MPa, ainsi que la génération de données pour des hydrocarbures n'en disposant pas

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Delepine, Hervé. "Détermination des coefficients de partage du benzène et du tétrahydrothiophène à l'état de traces entre phase gazeuse et phase aqueuse dans les conditions de stockage du gaz naturel." Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10203.

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Abstract:

Le gaz naturel, en France, contient majoritairement du méthane mais aussi des composés aromatiques tel que le benzène, des paraffines et l'odorisant du gaz naturel : le TétraHydroThiophène. Dans les conditions de fond des stockages souterrains en nappes aquifères, la solubilité des constituants du gaz naturel dans l'eau génère une pollution et un problème environnemental lors de la cessation d'activité de ces stockages. Notre étude porte donc sur la détermination de la solubilité dans l'eau, eau salée et eau + méthanol du benzène et du tétrahydrothiophène contenus initialement à l'état de traces dans le méthane et l'azote de 298 K à 343 K et pour un domaine de pression compris entre 30 et 180 bar. Suite à une étude bibliographique des différentes techniques de saturation de l'eau à pression atmosphérique et sous pression, ainsi que des techniques d'analyse d'hydrocarbures présents à l'état de traces dans l'eau, nous avons conçu et réalisé un dispositif expérimental d'étude d'équilibre liquide-vapeur. Il permet la saturation de la phase aqueuse par passage à contre courant de la phase gazeuse et l'analyse en ligne de la phase aqueuse par chromatographie en phase gazeuse avec détection à ionisation de flamme. Ce dispositif, étalonné par une solution aqueuse saturée en benzène ou par des solutions de THT dans un mélange eau + méthanol, nous a permis de déterminer des solubilités comprises entre 0,3 et 15 ppm molaires. Nos résultats ont validé deux modèles prédictifs :une correlation simplifiée propre au benzène et THT dépendant uniquement de la pression et de la température ; un modèle combinant à la fois équation d'état modifiée de type Peng-Robinson et méthode de contribution de groupes (développé à l'Université de Marseille)

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Faure, FranÇois. "Etude par simulation moléculaire de la solubilité et de la diffusion de gaz dans des matrices polymères." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00193492.

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Abstract:

L'étude de la perméation de gaz dans les polymères fait l'objet d'enjeux industriels importants. L'objectif de ce travail est de mettre au point un modèle prédictif de perméation de gaz dans le polyéthylène par la simulation moléculaire. La modélisation moléculaire des molécules à longue chaîne, comme les polymères, est difficile du fait des nombreux degrés de liberté qu'il faut échantillonner. Cela a nécessité l'implémentation de plusieurs mouvements Monte Carlo spécifiques aux polymères dans le code de simulation. Afin de reproduire au mieux les conditions rencontrées lors des expériences de perméabilité, l'ensemble osmotique a également été implémenté. Des calculs de solubilité, en Monte Carlo, et de diffusion, en dynamique moléculaire, de gaz dans le polyéthylène fondu ont été menés afin de valider les méthodes et les potentiels utilisés. Les résultats obtenus pour des gaz comme le méthane, le dioxyde de carbone et le sulfure d'hydrogène, sont en bon accord avec les données expérimentales disponibles. A basse température, le polyéthylène est semi-cristallin mais seule la phase amorphe peut être modélisée. L'influence de la phase cristalline, imperméable aux gaz, sur la phase amorphe a été prise en compte dans l'ensemble osmotique, au moyen d'une contrainte isotrope différente de la pression. La détermination de la valeur de cette contrainte s'est basée sur des données expérimentales de solubilité du dioxyde de carbone dans le polyéthylène.

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Faure, François. "Etude par simulation moléculaire de la solubilité et de la diffusion de gaz dans des matrices polymères." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112165.

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Abstract:

L'étude de la perméation de gaz dans les polymères fait l'objet d'enjeux industriels importants. L'objectif de ce travail est de mettre au point un modèle prédictif de perméation de gaz dans le polyéthylène par la simulation moléculaire. La modélisation moléculaire des molécules à longue chaîne, comme les polymères, est difficile du fait des nombreux degrés de liberté qu'il faut échantillonner. Cela a nécessité l'implémentation de plusieurs mouvements Monte Carlo spécifiques aux polymères dans le code de simulation. Afin de reproduire au mieux les conditions rencontrées lors des expériences de perméabilité, l'ensemble osmotique a également été implémenté. Des calculs de solubilité, en Monte Carlo, et de diffusion, en dynamique moléculaire, de gaz dans le polyéthylène fondu ont été menés afin de valider les méthodes et les potentiels utilisés. Les résultats obtenus pour des gaz comme le méthane, le dioxyde de carbone et le sulfure d'hydrogène, sont en bon accord avec les données expérimentales disponibles. A basse température, le polyéthylène est semi-cristallin mais seule la phase amorphe peut être modélisée. L'influence de la phase cristalline, imperméable aux gaz, sur la phase amorphe a été prise en compte dans l'ensemble osmotique, au moyen d'une contrainte isotrope différente de la pression. La détermination de la valeur de cette contrainte s'est basée sur des données expérimentales de solubilité du dioxyde de carbone dans le polyéthylène [The study of gas permeation in polymers is at the centre of numerous industrial problems. The aim of this work is to develop a predictive model of gases permeation in polyethylene using molecular simulation. The molecular simulation of long chain molecules such as polymers is very difficult as these molecules have a lot of degrees of freedom to sample. Several Monte Carlo moves, designed specifically for polymers, had to be added to our simulation code. The osmotic ensemble has also been implemented in the code to better reproduce the usual conditions used in permeability experiments. Solubility, by Monte Carlo simulations, and diffusion, by molecular dynamics simulations, have been computed for methane, carbon dioxide and hydrogen sulphide in polyethylene melts in order to validate methodologies and potentials. The results are in good agreement with available experimental data. At lower temperatures, polyethylene is semi-crystalline but only the amorphous phase can be simulated. The influence of the impermeable crystalline phase on the amorphous phase has been modelled in the osmotic ensemble with an isotropic stress which differs from the gas pressure. A value of this stress has been determined by adjustment on experimental data for carbon dioxide in polyethylene. ]

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Memari, Namin Peyman. "Perméation des gaz dans les polymères semi-cristallins par modélisation moléculaire." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00580716.

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Abstract:

La perméabilité aux gaz et aux liquides des matériaux polymères est une propriété qui est mise à profit dans de nombreux domaines industriels. Cette thèse est effectuée dans l'optique de mieux appréhender la problématique de l'étanchéité des conduites flexibles par les polymères. Ainsi, les perméabilités de H2S, CO2 et CH4 dans le polyéthylène (PE) ont fait l'objet d'une étude effectuée dans le contexte de cette thèse. La perméabilité est une propriété qui résulte de la solubilisation des gaz dans le polymère puis de la diffusion de ces produits à travers la matière. La solubilité, qui caractérise l'aptitude d'un gaz à pouvoir s'absorber dans le polymère, est une propriété d'équilibre, qui pourra être étudiée par les techniques de Monte Carlo. La diffusion, qui caractérise l'aptitude d'un gaz à se mouvoir plus ou moins rapidement dans le réseau polymère, sera quant à elle, étudiée par dynamique moléculaire. Au dessous de la température de fusion, le polyéthylène est à l'état semi-cristallin. Cet état est composé de régions contenant des chaînes orientées aléatoirement (régions amorphes) et des régions contenant des chaînes orientées sur un réseau (régions cristallines). La morphologie complexe des polymères semi-cristallins présente des hétérogénéités de dimensions nanométriques, ce qui est difficilement accessible par la simulation moléculaire. A fin d'étudier la solubilité et la diffusion de gaz dans le polyéthylène semi-cristallin, nous modéliserons uniquement la phase amorphe au cours de ce travail. Par contre, l'effet des régions cristallines sur la phase amorphe sera pris en compte dans la simulation par une contrainte ad-hoc.

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Sidi-Boumedine, Réda. "Etude des systèmes gaz acide - Alcanolamine - Eau : Mesures couplées de composition de la phase liquide et de solubilité." Paris, ENMP, 2003. http://www.theses.fr/2003ENMP1144.

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Abstract:

L'absorption des gaz acides (CO2, H2S) par des solutions aqueuses d'alcanolamines est un procédé couramment employé au sein de l'industrie du traitement des gaz. Le dimensionnement et l'optimisation de ce type de procédé nécessitent l'utilisation d'un outil thermodynamique permettant une représentation réaliste des équilibres liquide-vapeur de ces systèmes d'électrolytes. Néanmoins, les données de solubilité sur lesquelles sont ajustés les paramètres des modèles sont le plus souvent incohérentes. De plus, malgré leur importance pour la modélisation, il n'existe de données expérimentales de composition de la phase liquide. Nous avons donc conçu un dispositif expérimental basé sur la spectroscopie infrarouge (IR) permettant la mesure couplée de la solubilité du CO2 et de la teneur en CO2 moléculaire et en carbamate dans la phase liquide des systèmes CO2 / Alcanolamine / H2O. Cinq solutions de DEA, de MDEA et d'un mélange de ces deux amines ont été considérées. Afin d'obtenir une base de données fiable, complète et cohérente, nous avons entrepris des mesures complémentaires de solubilité du CO2 et du H2S dans les mêmes solutions aqueuses d'alcanolamines. Finalement, la base de données comprenant les nouvelles données de solubilité et de composition de la phase liquide se caractérise par des pressions partielles de gaz allant de 0,1 à 4600 kPa et des températures variant de 298,15 à 373,15 K. Elle a par la suite été régressée pour l'ajustement des paramètres du modèle EOS-électrolyte basé sur une équation d'état développée au laboratoire. Cette modélisation a pour particularité de tenir compte, pour la première fois, de la composition de la phase liquide The absorption of the acid gases (CO2, H2S) by aqueous solutions of alkanolamines is a well-known gas sweetening process. The design and the optimization of this process require the use of a thermodynamic tool permitting a realistic representation of the vapor-liquid equilibrium of these electrolytes systems. Nevertheless, the solubility data used for the determination of models' parameters are, the most often, incoherent. Moreover, experimental data of speciation do not exist, although they are important for the modelling. We conceived an experimental device based on the infrared spectroscopy (IR) permitting the measurement of both CO2 solubility and molecular CO2 and carbamate speciation in the liquid phase of the CO2 / Alkanolamine / H2O systems. Five solutions of DEA, MDEA and a mixture of these two amines have been considered. In order to get a reliable, complete and coherent database, we undertook complementary measurements of the CO2 and H2S solubility in the same aqueous solutions of alkanolamines. Finally, the database obtained during this work, contains the new solubility and speciation data, and is characterized by gas partial pressures going from 0. 1 to 4600 kPa and temperatures varying from 298. 15 to 373. 15 K. This database has been regressed for the determination of the EOS-Electrolyte model parameters based on an equation of state developed in the laboratory. The originality of this modelling is to be the first one which considers speciation data

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Chapoy, Antonin. "Etude des équilibres des systèmes : Eau-hydrocarbures-gaz acides dans le cadre de la production de gaz." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001202.

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Abstract:

Dans les gisements, en cours de production ou dans les conduites de transport, les gaz naturels se trouvent fréquemment au contact d'une phase aqueuse. Les conditions sont telles que les pressions peuvent atteindre de très haute valeur dans une large gamme de températures. La connaissance du comportement des systèmes "eau-hydrocarbures" est donc essentielle à la profession profession pétrolière ainsi que celles des systèmes "eau-hydrocarbures-inhibiteur thermodynamique " pour lesquelles les données sont rares. Des mesures de teneur en eau ont été réalisées dans les phases vapeurs de différents systèmes d'hydrocarbures: méthane et éthane, et dans un mélange d'hydrocarbures gazeux (méthane 94%, éthane 4%, n-butane 2%) dans des conditions proches de la formation d'hydrates (de 258.15 à 313.15 K et jusqu'à 34.5 MPa) en présence ou non d'inhibiteurs tels que le méthanol ou l'éthylène glycol. Des mesures de solubilités de gaz des principaux constituants du gaz naturel ont été effectuées dans une large gamme de pressions et de températures. Ces mesures ont été effectuées avec deux techniques expérimentales, une technique statique-analytique avec échantillonnage de phases et une technique synthétique avec cellule à volume variable. Pour réaliser le traitement des données un logiciel a été développé, ce logiciel a permis l'ajustement et le traitement des résultats expérimentaux.

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Portier, Sandrine. "Solubilité de co2 dans les saumures des bassins sédimentaires : Application au stockage de co2 (gaz à effet de serre)." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2005/PORTIER_Sandrine_2005.pdf.

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Purwanto. "Réaction gaz-liquide-liquide : hydroformylation d'octène-1 catalysée par un complexe hydrosoluble du rhodium." Toulouse, INPT, 1994. http://www.theses.fr/1994INPT049G.

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Abstract:

Parmi les diverses techniques d'heterogeneisation de catalyseurs a complexes de coordination de metaux precieux, nous avons etudie la solubilisation en phase aqueuse et le procede catalytique gaz-liquide-liquide correspondant. Le cas de l'hydroformylation de l'octene-1 par un complexe du rhodium solubilise en phase aqueuse par un ligand hydrosoluble, la triphenylphosphine trisulfonee (tppts) a ete retenu. Pour augmenter la solubilite de l'octene-1 dans la phase aqueuse et donc augmenter la vitesse de l'hydroformylation on ajoute un cosolvant approprie, ici l'ethanol. Les equilibres liquide-liquide a 3 ou 4 constituants sont a la fois simules et determines experimentalement, mettant en evidence la qualite de la simulation, la faible influence de la tppts et au contraire la necessite de prendre en compte le nonanal forme par la reaction. Les solubilites des deux reactifs gazeux, h#2 et co, sont egalement simulees et mesurees dans ces melanges reactionnels. L'etude cinetique basee sur les vitesses initiales conduit a une loi de vitesse du meme type que celles obtenues en milieu monophasique, avec un optimum de pression de co. Cette loi est ensuite validee sur toute la reaction en tenant compte de l'evolution du milieu et donc des solubilites des trois reactifs. Enfin les phenomenes de transfert de matiere dans le reacteur agite gaz-liquide-liquide sont abordes via la variation de pression du ciel gazeux dans les deux configurations, phase aqueuse continue ou dispersee

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Xiong, Bao Kou. "Quantification des gaz générés lors du fonctionnement d'une batterie Li-ion : effet des conditions opératoires et rôle de l'électrolyte." Thesis, Tours, 2018. http://www.theses.fr/2018TOUR4003/document.

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Abstract:

Le fonctionnement des batteries lithium-ion, qu’il soit normal ou dans des conditions abusives, est accompagné d’une génération de gaz en particulier lors des premiers cycles. Celle-ci est intrinsèque au dispositif et est soumise à de nombreux paramètres tels que les matériaux d’électrodes utilisés, l’électrolyte ou encore les conditions opératoires. Cette génération de gaz est délétère : elle conduit à l’augmentation de la pression interne des batteries et pose donc des problèmes de sécurité. Cette étude vise à quantifier les volumes de gaz générés et à comprendre les mécanismes liés à la surpression dans les batteries. A cet effet, le format de batterie « pouch cell » a été adopté tout au long de ce travail de thèse. L’électrolyte choisi est le mélange EC:PC:3DMC + 1 mol.L-1 LiPF6. La première partie de ce travail est dédiée à la mise au point d’un protocole expérimental basé sur (i) l’analyse des matériaux d’électrodes (NMC, LFP, Gr, et LTO), (ii) la solubilité de gaz (O2, H2) comparées à (CO2, CH4) par PVT, et (iii) la quantification des volumes de gaz générés durant le cyclage en pouch cell, corrélée aux performances électrochimiques. Une analyse préalable en demi-piles et en dispositifs complets Gr//NMC et LTO//LFP a également été réalisée afin d’anticiper les performances attendues en pouch cells. Une analyse critique des données (de la littérature et de nos mesures) a permis de définir une procédure optimisée pour obtenir des résultats reproductibles et comparables lors des mesures de volume en pouch cells. La seconde partie de cette thèse consiste en la quantification du volume de gaz produit au cours du cyclage des pouch cells Gr//NMC, Gr//LFP, LTO//LFP et LTO//NMC. Ainsi, les tensions de fin de charge, l’effet du sel et de la température ont été discutés pour dégager les paramètres déterminants dans la génération de gaz en particulier lors de la formation de la SEI. Enfin, une analyse de la composition du gaz récupéré a été effectué par GC-MS et FTIR. A partir de résultats obtenus, des mécanismes ont été proposés et discutés The functioning of lithium-ion batteries, may it be under normal use or under abusive conditions, is accompanied by gas generation, especially during the first cycles. This extent of gas generation is dependent on the choice of electrode materials, the electrolyte, and the operating conditions. This gas generation is detrimental: the build-up of pressure leads to the over-pressure in the battery, raising serious concerns. This study is aimed at understanding the fundamental mechanisms governing these reactions. To do so, the « pouch cell » configuration was adopted throughout this thesis. The electrolyte we worked on is the mixture EC:PC:3DMC + 1 mol.L-1 LiPF6. The first chapter of this work is dedicated to development of an experimental protocol based on (i) the analysis of the electrodes materials (NMC, LFP, Gr and LTO), (ii) the gas solubilities (O2, H2) compared to (CO2, CH4) by PVT method, and (iii) the quantification of the volume of generated gases during the cycling of pouch cells which was correlated to the electrochemical performances. A preliminary analysis of half-cells and full cells Gr//NMC and LTO//LFP were also conducted to foresee the performances of the pouch cells. A critical analysis of data taken from the literature and from our own experiments enabled the optimization of a proper procedure to get reproducible and comparable results. The second part of this thesis consists in the quantification of the volume of gases generated during the cycling of Gr//NMC, Gr//LFP, LTO//LFP and LTO//NMC pouch cells. In that respect, the voltages of the end of charge and the effect of salt and of temperature were discussed to figure out the essential parameters in the gas generation and in particular during the formation of SEI. Lastly, a compositional analysis of gases was performed using GC-MS and FTIR. Based on those results, a mechanism is proposed and discussed herein

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Alizadeh, Arash. "Étude de sorption, de transfert de matière et chaleur pendant la polymérisation de l'éthylène en phase gaz dans un procédé en mode condensée." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01066378.

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La polymérisation de l'éthylène en phase gaz en présence d'un système catalytique supporté en réacteurs à lit fluidisés reste le procédé le plus utilisé pour la production de polyéthylène à basse densité linéaire. De plus, dans le cas du polyéthylène à haute densité, celui-ci représente également une part non négligeable des plants de production à travers le monde. Le procédé en phase gaz offre de nombreux avantages dont un coût d'exploitations inférieures et une flexibilité supérieure en termes de production des différents types de polymères comparé aux autres procédés conventionnels. Cependant, au regard de la nature exothermique de la réaction de polymérisation, la vitesse de la production du polymère dans ces réacteurs est limitée par la vitesse à laquelle la chaleur produite par la réaction peut être évacuée. Si le réacteur ne permet pas l'évacuation de cette chaleur, l'augmentation de la vitesse de production résulterait en une croissance dramatique de la température au sein du réacteur et, par conséquent, à la fusion et l'agglomération du polymère, et finalement à l'arrêt du réacteur. Dans ce cas, dans le but d'avoir une vitesse de production plus importante, il est possible d'utiliser le réacteur susnommé en tant que mode d'opération condensé. Dans le cas de ce mode d'opération, le flux d'alimentation de la phase gaz du réacteur contient non seulement de l'éthylène, de l'azote, de l'hydrogène, et éventuellement un comonomère, mais également un agent condensant inerte (ACI) tels que le pentane ou l'hexane. Dans cette configuration, le flux d'alimentation est en partie liquéfié dans un échangeur de chaleur externe en le refroidissant sous le point de rosée du gaz. Par vaporisation de la phase liquide dans le réacteur, une quantité plus importante de chaleur peut être retirée de l'environnement du réacteur grâce à la chaleur latente associée à la vaporisation. Cela permet d'obtenir un rendement plus élevé de l'espace pour ce réacteur et par conséquent une vitesse de production supérieure

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Clauzier, Stéphanie. "Etude de la solubilité de l’hydrogène dans des liquides confinés." Thesis, Lyon 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LYO10285/document.

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Abstract:

L’adsorption des gaz dans les solides micro/mésoporeux et la solubilisation des gazdans les liquides sont des phénomènes physiques très bien connus. En revanche, lasolubilisation des gaz dans un liquide confiné à l’intérieur d’un solide (système hybride) estun domaine très peu étudié, malgré des applications importantes, notamment dans l’extractiondu pétrole, les ciments ou encore les réacteurs catalytiques triphasiques. Nous avons montréexpérimentalement que la solubilité du CO2 et H2 augmente quand la taille de pores du solideest de l’ordre du nanomètre. Un des objectifs de cette thèse était d’optimiser le couple solidesolvant(système hybride) et les conditions de température et de pression pour augmenter lestockage de H2 pour les applications de stockages. Dans le système Aérogel/éthanol à 50 barset 0°C, la solubilité de H2 est 8,5 fois supérieure à la solubilité mesurée dans le liquide seul,représentant une masse de 6,2g d’hydrogène stocké par kg de solide. Le second objectif étaitde comprendre les paramètres clefs de ce phénomène apparent de « sursolubilité » dans lessystèmes hybrides. En comparant différents solides poreux (zeolithes, MOF, MCM, silice),nous avons montré le rôle majeur des propriétés d’interfaces. Les phénomènes desolubilisation ont été modélisés à l’échelle moléculaire par GCMC et validéesexpérimentalement. Il apparait que le mécanisme de sursolubilisation provient d’unestructuration en couche des molécules de solvants en interactions avec les parois dumésopore The adsorption of gases in micro/mesoporous materials and solubility of gases inliquids are physical phenomena well known. On the other hand, solubility of gases in liquidsconfined inside a solid (hybrid system) has not been entensively studied, despite the importantapplications such systems can have in the areas of oil extraction, cement and triphasiccatalytic reactors. We have shown experimentally that the solubility of CO2 and H2 increaseswhen the size of the pores of the solid is in the nanometer range. One of the objectives of thisthesis was to optimize the couple a solid and a solvent into a hybrid system and the conditionsin which to increase the H2 storage capacity. In an aerogel/ethanol hydrid system at 50 barand 0 ° C, the solubility of H2 is 8.5 times greater than the solubility measured in the singleliquid, representing a mass of 6.2 g of hydrogen stored per kg of solid. The second objectivewas to understand this apparent phenomenon of oversolubility and the key parameters in thehybrid systems. By comparing different porous solids (zeolites, MOFs, MCM-41 and silica),we have shown the major role of the properties of interfaces. The phenomena of solubilsationwas modelled by GCMC and experimentally validated. It appears that the mechanism ofoversolubilisation comes from structuring the solvent molecules in interactions with the wallsof the mesopore layered

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Neyt, Jean-Claude. "Calcul de la tension interfaciale de mélanges gaz / eau, gaz / huile et huile / eau par simulation moléculaire." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00962483.

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Abstract:

La prédiction de valeurs de tension interfaciale des fluides est capitale dans de nombreuses applications industrielles. Les techniques de simulation moléculaire et l'évolution rapide des moyens de calcul intensif permettent depuis quelques années de prédire des valeurs de tension interfaciale pour des systèmes complexes. Des travaux concernant des équilibres liquide / vapeur des corps purs SO2, O2, N2 et Ar montrent que les modèles choisi pour chaque molécule peuvent influencer la qualité des prédictions de tension interfaciale. Des simulations d'équilibres gaz acide / alcane de type CO2 / n-butane, CO2 / n-décane et H2S / n-pentane ont ensuite été réalisées. Elles ont mis en évidence l'efficacité des méthodes de simulation de type Monte Carlo pour la prédiction des tensions interfaciales pour de tels systèmes. L'étude de systèmes ternaires H2O / N2+CH4 et H2O / CO2+H2S a par ailleurs montré que le recourt à la dynamique moléculaire pouvait faciliter l'équilibration des systèmes simulés, rendant plus efficace la prédiction des tensions interfaciales. L'étude d'équilibres liquide / vapeur de saumures de chlorure de sodium a permis de mettre en évidence l'efficacité de certains potentiels non-polarisables pour la prédiction de l'évolution de la tension interfaciale avec la molarité de sel. Les modèles polarisables de type core-shell choisis ne permettent de prédire ni les masses volumiques, ni les tensions interfaciales. Enfin, l'étude d'équilibres eau / alcane en présence de sel ou de méthanol a montré que les méthodes de dynamique moléculaire permettaient de prédire quantitativement des valeurs de tension interfaciale pour ce type d'interface. L'effet de l'alcool abaissant la tension interfaciale a bien été observé, tout comme son placement préférentiel à l'interface.

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Colson, Didier. "Modélisation des équilibres gaz-liquide en solution diluée : caractérisation d'un réacteur triphasique et application à l'étude de la sélectivité de la synthèse de Fischer-Tropsch en phase liquide." Lyon 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LYO10017.

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Abstract:

La synthese de fischer-tropsch, decouverte au debut de ce siecle, fait l'objet depuis peu de nombreuses recherches axees sur la reaction en phase liquide. Outre la production d'hydrocarbures a partir du monoxyde de carbone et de l'hydrogene, il est important de pouvoir modifier sa selectivite par rapport a la distribution theorique de schultz-flory observee dans la plupart des cas, et, si possible, de maitriser ces deviations pour obtenir les produits desires. La synthese en phse liquide peut etre un moyen de la realiser. La presente etude porte sur la caracterisation d'un reacteur continu agite fonctionnant en synthese de fischer-tropsch avec des catalyseurs au cobalt dans l'o-terphenyle, entrevue sous ses multiples aspects: fontionnement hydrodynamique du reacteur, equilibres liquide-vapeur et, finalement, cinetique des reactions. Le but recherche est de mettre en evidence l'influence de la reaction consecutive d'hydrogenolyse des hydrocabures sur la selectivite, et d'utiliser les proprietes du solvant, en vue de prevoir et d'orienter la producton des hydrocarbures. Les distributions des temps de sejour des alcanes dans l'o-terphenyle ont ete determinees experimentalement puis modelisees. Un modele general etabli permet de calculer precisement les constantes de henry de chaque alcane a partir de leur nombre de carbones et d'en deduire leurs chaleurs de solution. Un modele cinetique permet de simuler la selectivite de la synthese. Les modeles proposes sont ensuite appliques a d'autres solvants utilises en synthese de fischer-tropsch. Une grande part de l'etude est reservee au traitement mathematique des resultats experimentaux avec, au prealable, recherche des conditions operatoires et de mesures optimales

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Catté, Marianne. "Représentation des propriétés d'équilibre des systèmes biologiques par des méthodes de contribution de groupes : solubilité des gaz et comportement des solutions aqueuses de sucres." Clermont-Ferrand 2, 1994. http://www.theses.fr/1994CLF21662.

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Abstract:

Les proprietes d'equilibre de systemes biologiques ont ete representees a l'aide de modeles de coefficients d'activite bases sur le principe de contribution de groupes. Apres une presentation des notions fondamentales de thermodynamique chimique permettant de definir les coefficients d'activite, des relations de conversion entre coefficients d'activite, exprimes par rapport a des etats de reference differents, ont ete etablies. La solubilite de 7 gaz (oxygene, azote, hydrogene, methane, monoxyde de carbone, dioxyde de carbone, ethylene) dans les solvants purs, ainsi que dans les melanges de solvants, a ete modelisee a l'aide d'une equation semi-empirique qui suppose que l'ecart a l'idealite depend uniquement de la difference de taille entre les molecules de solvants. Les resultats obtenus avec cette nouvelle methode sont meilleurs que ceux obtenus avec les modeles existants, notamment pour caracteriser la solubilite des gaz dans les solutions alcooliques. L'etude consacree au comportement thermodynamique des solutions aqueuses de sucres comporte deux volets. Le premier a permis de valider l'utilisation d'un modele de coefficients d'activite, pour representer l'ensemble des proprietes d'equilibre (proprietes d'exces, proprietes des equilibres liquide-vapeur et des equilibres liquide-solide) de 3 systemes binaires eau-sucre (glucose, fructose, saccharose). Le second volet a consiste a developper un modele de contribution de groupes, permettant en particulier de distinguer le comportement thermodynamique des sucres isomeres (glucose, mannose et galactose par exemple). Ce modele comporte une partie chimique prenant en compte les phenomenes d'hydratation, et une partie physique caracterisant les interactions de nature entropique et enthalpique entre les molecules. Il permet de predire l'enthalpie d'exces de solutions aqueuses de sucres. Le couplage du modele de solubilite des gaz avec le modele physico-chimique adapte aux solutions de sucres a ensuite permis de representer la solubilite de l'oxygene dans 4 melanges binaires eau-sucre (glucose, fructose, saccharose, lactose)

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Liborio, Barbara. "Dissolution du dioxyde de carbone dans des solutions aqueuses d'électrolyte dans le contexte du stockage géologique : approche thermodynamique." Thesis, Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020), 2017. http://www.theses.fr/2017CLFAC008/document.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l’étude de l’enthalpie de dissolution du dioxyde de carbone dans des solutions aqueuses d’électrolyte. Pour développer des modèles théoriques décrivant les systèmes {CO2-eau-sel} pour les conditions appliquées aux conditions de stockage géologique du dioxyde de carbone, il est nécessaire d’avoir des données expérimentales reliant la solubilité et l’enthalpie. Dans cette étude, une unité de mélange à écoulement construite au laboratoire a été adapté à un calorimètre SETARAM C-80 pour mesurer l’enthalpie de solution du CO2 dans des solutions aqueuses d’électrolyte (NaCl, CaCl2 et Na2SO4) aux forces ioniques comprises entre 2 et 6 et a des températures comprises entre 323.1 K et 372.9 K et des pressions allant de 2 à 16 MPa. Les données de la littérature ont été utilisées pour ajuster le modèle thermodynamique d’équilibre de phase dans l’approche Υ-φ. Le modèle thermodynamique reproduit les enthalpies expérimentales à plus ou moins 10%. Le calcul de l’enthalpie dans le modèle rigoureux est fortement dépendant des données de la littérature. Un dispositif expérimental a été mis en place pour la détermination du volume molaire du CO2 à dilution infinie, propriété nécessaire à modélisation thermodynamique. Le dioxyde de carbone à stocker peut contenir des impuretés telles que les gaz annexes (O2, N2, SOx, H2S, NyOx, H2, CO et Ar). Dans l’objective d’étudier la dissolution du CO2 dans des solutions aqueuses d’électrolyte en présence de ces impuretés, un dispositif expérimental a été mis en place pour la mesure des enthalpies de solution du SO2 dans l’eau et solutions aqueuses de NaCl et les premières résultats sont prometteurs This thesis studies the enthalpy of solution of carbon dioxide in electrolyte aqueous solutions. To develop theoretical models describing the systems {CO2-water-salt} under the geological storage conditions of carbon dioxide, it is necessary to have experimental data, namely solubility and enthalpy. In this study, a customized flow mixing unit was adapted to a SETARAM C-80 calorimeter to measure the enthalpy of CO2 solution in aqueous electrolyte solutions (NaCl, CaCl2 and Na2SO4) at the ionic strengths between 2 and 6 and at temperatures between 323.1 K and 372.9 K and pressures ranging from 2 to 16 MPa. Data from the literature were used to adjust the thermodynamic phase equilibrium model in the Υ-φ approach. The thermodynamic model reproduces the experimental enthalpies to plus or minus 10%. The calculation of the enthalpy in the rigorous model is strongly dependent on the data of the literature. An experimental device has been set up for the determination of the molar volume of CO2 at infinite dilution, which is necessary for thermodynamic modeling. The carbon dioxide to be stored may contain impurities such as annexes (O2, N2, SOx, H2S, NyOx, H2, CO and Ar). Under the objective of studying the influence of these impurities, an experimental apparatus has been set up for the measurement of enthalpies of solution of SO2 in water and aqueous solutions of NaCl and the first results are promising

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Blanchard, François. "Étude de la génération de gaz intervenant dans les accumulateurs lithium-ion lors de la recharge ou du fonctionnement en floating." Tours, 2004. http://www.theses.fr/2004TOUR4007.

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Abstract:

Lorsque l'accumulateur est maintenu durant une longue période (mode floating), à une température supérieure à l'ambiante(40-60°C), du CO2 est généré au sein de l'élément et une augmentatoion de l'acidité du milieu électrolytique est observée. L'utilisation d'une électrode disque-anneau a permis de mettre en évidence la génération de protons accompagnant l'oxydation des solvants augmentant ainsi son acidité. Des bases azotées ont été ajoutées à l'électrolyte dans le but de capter ces protons. Afin de limiter l'oxydation des alkylcarbonates, le polymère conducteur PEDOT a été déposé sur l'électrode positive. Une bonne cyclabilité des électrodes modifiées a été observée. Enfin, la forte solubilité du CO2 dans les solvants a été démontrée. Cette solubilité diminue lors de l'ajout de sel de lithium. Des relations permettant de prévoir la solubilité de CO2 dans les millieux mixtes ont été établies, permettant de concevoir des électrolytes capables de solubiliser un maximum de CO2 When a fully charged accumulator is stored during a long periode(floating mode), at high temperature (40-60°C), CO2 is produced in the cell, and simultaneaously, an increase in electrolyte acidity is observed. A ring-disk electrode has been used to monitor the generation of protons during the oxydation of the alkycarbonates containd in the electrolyte. These protons increase the acidity of the media. In order to limit this acidity nitrogen bases have been added. In order to reduce the solvent oxidation, a coducting polymer (PEDOT) has been deposited on the positive electrode. A good cyclability of the modified electrodes is obtained. Finally, CO2 solubility has been determined in solvents, leading to the conclution that CO2 was very soluble. CO2 solubility decreases when a lithium salt is added. Equations which permit to predict CO2 solubility in this media have been established. The use of these equations permit to formulate new electrolytes able to dissolve larger amounts of CO2

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Courtial, Xavier. "Détermination de coefficients de partage et de limites de solubilité du méthanol dans des mélanges liquides comportant azote et hydrocarbure(s) aux conditions opératoires des unités de fractionnement du gaz naturel." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005035.

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Abstract:

Après le traitement du gaz naturel, le méthanol est présent sous forme de traces. Notre objectif est de déterminer les propriétés thermodynamiques des mélanges “hydrocarbure(s) – méthanol“ aux conditions opératoires rencontrées lors du fractionnement du gaz naturel, à hautes et basses températures. En effet, les industries peuvent être pénalisées financièrement lorsque la teneur finale en méthanol dépasse 50 ppm molaire. Pour cela, nous souhaitons connaître les équilibres entre phases aux conditions spécifiques régnant dans ces unités. Peu de données existent pour de si faibles teneurs en méthanol. De plus, les modèles thermodynamiques utilisables sur l'ensemble du domaine de compositions ne permettent pas de représenter correctement les équilibres à dilution infinie. Un appareillage, basé sur une technique "statique-analytique" avec échantillonnages des phases et analyse par CPG est utilisé. A hautes températures, nous avons déterminé les coefficients de partage du méthanol. L'appareillage a été adapté au cours du temps, afin d'améliorer la quantification de traces de méthanol (inférieures à 1 000 ppm). Une procédure d'étalonnage originale tenant compte de l'adsorption du méthanol dans les circuits d'analyse a été mise au point. Les nouvelles mesures montrent qu'à l'incertitude expérimentale près, la pression totale du système ainsi que le coefficient de partage du méthanol sont seulement fonctions de la température. Les constantes de la loi de Henry ainsi que les coefficients d'activité à dilution infinie du méthanol sont calculés. A basses températures, nous souhaitons déterminer les valeurs limites de solubilité du méthanol dans les mélanges liquides : azote - hydrocarbure(s). Un appareillage est en cours d'adaptation pour réaliser ces mesures. Les nouvelles données serviront de bases au développement des simulateurs de procédés de fractionnement, en vue d'estimer le plus précisément possible les teneurs en méthanol dans les hydrocarbures produits.

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Le, Quang Duyen. "Equilibre des hydrates de gaz en présence d'un mélange d'hydrocarbures gazeux." Thesis, Saint-Etienne, EMSE, 2013. http://www.theses.fr/2013EMSE0726/document.

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Abstract:

Différentes études ont été réalisées depuis les années 1778 pour étudier la formation des clathrates hydrates de gaz, notamment dans des conditions de haute pression et de basse température pour reproduire les conditions de production pétrolière. Mon travail de thèse concerne principalement l’étude du comportement thermodynamique des hydrates d’hydrocarbures gazeux : CO2 CH4, C2H6, C3H8, et C4H10, pris purs ou bien en mélanges. Les résultats expérimentaux de ce travail, complétés des résultats expérimentaux de la littérature, ont été utilisé afin d’optimiser les paramètres interne du modèle thermodynamique lié à la base de données du logiciel GasHyDyn.Ce modèle optimise les paramètres de Kihara, et nous permet dans un deuxième temps de conserver, ou bien d’écarter tel ou tel jeu de données, considéré comme des points d’équilibres, ou bien des points hors équilibre.Nous discutons finalement de la raison de la nature hors équilibre de certains points, considérés pourtant par leurs auteurs comme des points d’équilibres. Cette nature nous semble liée à des considérations cinétiques d’une compétition entre les différents gaz pour intégrer la structure hydrate en cours de croissance Many studies have been conducted since 1778’s to study the formation of clathrate hydrates of gas, especially under conditions of high pressure and low temperature to reproduce the conditions of oil production. My thesis mainly concerns the study of the thermodynamic of gas hydrates in presence of hydrocarbon: CO2 CH4, C2H6, C3H8, and C4H10 pure or in gas mixtures. The experimental results of this work complete the literature experimental results, were used to optimize the internal parameters related to the thermodynamic model data base GasHyDyn software.This model optimizes the parameters of Kihara and allows us to retain a second time , or to exclude a particular data set, considered as points of equilibrium , or balance points out .We finally discuss the reason for non-equilibrium of certain points, however, considered by their authors as equilibrium points. This seems kind of kinetic considerations related to a competition between gas hydrate structure to integrate during growth

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Arcis, Hugues. "Etude thermodynamique de la dissolution du dioxyde de carbone dans des solutions aqueuses d'alcanolamines." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00731443.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude de l'enthalpie de dissolution du dioxyde de carbone dans des solutions aqueuses d'amine. Pour développer des modèles théoriques décrivant les systèmes (CO2-amine-eau) pour les conditions appliquées aux procédés industriels, il est nécessaire d'avoir des données expérimentales reliant la solubilité et l'enthalpie. Dans cette étude, nous avons utilisé une unité de mélange construite au laboratoire que nous avons adapté à un calorimètre SETARAM C-80 pour mesurer l'enthalpie de solution du CO2 dans cinq solutions aqueuses d'amine, (la 2-Amino-2-méthyl-1-propanol (AMP), la monoéthanolamine (MEA), la diéthanolamine (DEA), la triéthanolamine (TEA) et la méthyldiéthanolamine (MDEA) (15 et 30 mass%) à des températures comprises entre 322.5 K et 372.9 K et des pressions allant de 0.5 à 5 MPa. Les données de la littérature ont été utilisées pour ajuster deux modèles thermodynamiques d'équilibre de phases (un simple et un rigoureux). Le premier modèle résume l'absorption du CO2 par une seule réaction, tandis que le second prend en compte toutes les réactions à l'équilibre. Le modèle simple reproduit nos enthalpies expérimentales à plus ou moins 10%, tandis que le modèle rigoureux reproduit nos données avec un écart compris entre 5 et 20% selon l'amine considérée. Le calcul de l'enthalpie dans le modèle rigoureux est fortement dépendant des données de la littérature utilisées pour la réaction de protonation de l'amine. Ceci souligne la nécessité d'acquérir de nouvelles données expérimentales sur ces constantes d'équilibre pour améliorer le modèle.

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Whiting, Gary Stephen. "Studies on solubility and solubility-related processes." Thesis, University College London (University of London), 1991. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.360561.

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Sohaib, Qazi. "Capture post-combustion du dioxyde de carbone en couplant des contacteurs membranaires et liquides ioniques : étude expérimentale, modélisation et simulation." Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTG016.

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Abstract:

Des contacteurs membranaires à fibres creuses (HFMC) ont été utilisés pour la capture du CO2 des courants gazeux. Pour ce faire, des liquides ioniques à température ambiante (RTIL) et des liquides ioniques d'acides aminés (AAIL) à base d'imidazolium ont été utilisés comme absorbants, avec une double approche expérimentale et de modélisation. La solubilité du CO2 à l'équilibre dans les RTIL a été mesurée par la chute de pression isochronique. Le mouillage des pores a été analysé avec la mesure de la tension superficielle des RTIL, l'angle de contact et la pression d'intrusion (LEP). Le travail expérimental de capture du CO2 à partir d'un mélange gazeux a été réalisé avec une unité à l'échelle de laboratoire en utilisant soit un HFMC pour l'absorption simple soit deux HFMC couplés, travaillant simultanément un en absorption et le second en désorption. En outre, une approche de modélisation en régime dynamique robuste et rigoureuse a été développée pour l'absorption isotherme (avec des RTIL) et non isotherme (avec des AAIL), les modèles développés ont étés validés avec les résultats expérimentaux et utilisés pour simuler un large éventail des conditions opératoires. Le flux d'absorption du CO2 et les coefficients de transfert de masse expérimentaux, initialement très élevés, décroisent avec le temps atteignant une valeur presque constante arrivant à un état pseudo-stationnaire. Avant d'atteindre l’état pseudo-stationnaire, le rendement de séparation du procédé couplé s’est montré plus efficace que l’absorption avec un module unique Post-combustion CO2 capture in a hollow fiber membrane contactor (HFMC), using imidazolium-based room temperature ionic liquids (RTILs) and amino acid ionic liquids (AAILs) as absorbents, was studied through an experimental and modeling approach. Equilibrium solubility of CO2 in RTILs was measured by isochoric pressure drop. Pore wetting was analyzed by measuring surface tension of the RTILs, contact angle and liquid entry pressure (LEP). The experimental work of CO2 capture from a gas mixture was carried out with a laboratory scale unit using a single HFMC for absorption or two coupled HFMCs one for absorption and a second for desorption working simultaneously. Furthermore, robust and rigorous dynamic modelling approaches were developed for isothermal (with RTILs) and non-isothermal (with AAILs) absorption. Both isothermal and non-isothermal models were validated with experimental data and were used to simulate a large range of operating conditions. Initial high values of CO2 absorption rate and experimental mass transfer coefficients decreased with operation time and reached a nearly constant value at pseudo-steady-state. Before reaching pseudo-steady-state, the separation efficiency of coupled process was higher when compared with the absorption with a single module

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Albahrani, Abdullah Abdulmohsen A. "Modeling gas solubility in glassy polymers." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.

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Abstract:

Solubility of gas or vapor components in glassy polymers is relevant in numerous processes and applications, such as the development of gas separation membranes or gas barrier materials for packaging, analysis of gas sensors, piping of gaseous streams and many more. Modeling tools for the prediction of gas solubility in glassy polymers would be indeed of great help to the evaluation of performances of different materials in above mentioned applications. It would allow for a much more efficient selection procedure with respect to the direct experimental analysis which, in turn, would be not attainable at all for the case of complex gaseous mixture with variable temperature, pressure and gas composition. In fact, different from the case of rubbery polymers, glassy polymers are not at equilibrium state and effect of above process parameters are much more complex and highly non-linear. A thermodynamically consistent approach (NET-GP) was introduced around twenty years ago [Doghieri, F; Sarti, GC (1996) “Nonequilibrium lattice fluids: A predictive model for the solubility in glassy polymers” MACROMOLECULES, vol.29 (24), pag.7885-7896] to extend the application of standard equilibrium thermodynamic expression for free energy and chemical potential of polymer/solute systems below the glass transition temperature. The approach proved to be successful in the representation of effect of temperature, pressure and gas composition in glassy polymers, provided the equilibrium volumetric behavior of the latter is known, together with mass density in actual non-equilibrium conditions. For each polymeric species, experimental data for two distinct gaseous species in a relatively wide pressure range will be selected to retrieve model parameters for the given polymer. The model procedure will be then used to attempt for the prediction of gas solubility for all other gases of interest, at different pressure, for the same polymeric species.

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Rola, Marie. "Contribution à l'étude des mécanismes de l'entartrage : recherche des conditions d'une germination homogène par ensemencement." Toulouse, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAT0001.

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Abstract:

Une presentation de l'equilibre du systeme triphasique dioxyde de carbone-eau-carbonate de calcium (systeme calco-carbonique) et de son evolution dynamique situe le probleme de l'entartrage par le carbonate de calcium tel qu'il se rencontre en milieu industriel (aerorefrigerants des centrales nucleaires). De cette presentation decoule une nouvelle voie de prevention de l'entartrage qui consiste a ajouter, dans la solution, un mineral sous forme d'une poudre finement divisee, l'ensemencement. Le dispositif experimental qui permet d'isoler la derniere etape, le transfert a l'interface solide/liquide, des deux premieres etapes, transfert a l'interface gaz/liquide et reactions ioniques en solution, au cours de l'evolution du systeme calco-carbonique a ete mis au point. L'environnement analytique et les methodes d'exploitation des resultats experimentaux sont detaillees. Une attention particuliere est portee au transfert de matiere a l'interface liquide/solide (la croissance cristalline) pour le carbonate de calcium, afin de degager la modelisation cinetique de ce processus. Le choix, la preparation et la caracterisation des differents ensemencements sont presentes. L'interpretation des resultats experimentaux fait ressortir l'influence de l'ensemencement sur la cinetique et le mode de formation du carbonate de calcium. Les proprietes de l'ensemencement determinant cette influence sont identifiees

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Jay, Sophie. "Etude expérimentale de la solubilté du soufre dans le gaz naturel." Pau, 2009. http://www.theses.fr/2009PAUU3024.

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Cela fait plusieurs années maintenant que l’on observe l’apparition de dépôts de soufre au sein des réseaux de transport du gaz naturel. Principalement localisés au niveau des zones de détente, ces dépôts sont à l’origine de nombreux problèmes de sécurité entraînant de ce fait un surcoût financier pour l’exploitant. La bibliographie sur ce sujet a montré une absence totale de points expérimentaux de solubilité du soufre dans le gaz naturel dans les conditions température et pression du transport gazier. Un pilote expérimental a donc été développé. Le protocole expérimental repose sur trois étapes successives. La première étape consiste à saturer un gaz en soufre. La seconde est le piégeage du soufre vapeur contenu dans le courant gazeux saturé par absorption réactive après détente du gaz. Enfin, la dernière étape est l’analyse de cette solution de piégeage par Chromatographie en Phase Gazeuse pour quantifier le soufre piégé. Une fois le protocole validé, la solubilité du soufre dans le dioxyde de carbone a été étudié entre 100 et 400 bar pour deux températures (363. 15 K et 333. 15 K). Ces données expérimentales ont alors permis d’optimiser le coefficient d’interaction binaire CO2/S8 d’un modèle thermodynamique du dépôt de soufre dans le gaz naturel développé au sein du LaTEP For several years occurrence of sulphur deposits in natural gas transmission facilities is observed. Mainly located downstream of a pressure reduction facility, these deposits lead to many security problems and represent a significant additional financial cost for the operator. The literature review on this topic has shown a total lack of experimental data of sulphur solubility in natural gas under conditions of temperature and pressure of transport of natural gas. So, an experimental apparatus has been developed. The operating procedure is divided into three steps. The first step is to saturate a gas in sulphur. The second step is the trapping of sulphur in vapour phase contained in the saturated gas stream by reactive absorption after a flash. The final step is the analysis of the trapping solution by Gas Chromatography for trapped sulphur quantification. Once the operating procedure validated, the solubility of sulphur in carbon dioxide has been studied between 100 and 400 bar for two temperatures (363. 15 K and 333. 15 K). These experimental data allowed optimizing the CO2/S8 binary interaction coefficient of a thermodynamic model of sulphur deposition in natural gas developed in the LaTEP

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Bazarkina, Elena. "Transferts du cadmium et du zinc par phase fluide et vapeur dans les processus hydrothermaux et volcaniques : étude expérimentale, modélisation physico-chimique et applications géologiques." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00457869.

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Cette étude a pour but de quantifier le rôle de la phase fluide et vapeur dans le comportement de Zn et de Cd dans les processus hydrothermaux/volcaniques, en combinant mesures expérimentales en laboratoire (solubilité, potentiométrie, coefficients de partage) et spectroscopie d'absorption de rayons X in situ (XAS) avec modélisations physico-chimiques et analyses de gaz volcaniques naturels. Nos résultats mettent en évidence la formation de complexes chlorurés en phase fluide et vapeur de stoechiométrie CdClm(H2O)n2-m ayant des géométries octaédrique ou tétraédrique selon T et mCl. Les paramètres thermodynamiques générés pour ces complexes démontrent qu'ils sont les espèces majeures responsables du transport de Cd par les fluides naturels. Ces complexes chlorurés de Cd sont beaucoup plus stables que leurs analogues de Zn et jouent un rôle clé dans le fractionnement des deux métaux. L'ensemble des données expérimentales, thermodynamiques et analytiques obtenu permet de proposer un nouveau traceur géochimique des processus hydrothermaux basé sur le rapport Cd/Zn

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Chiciuc, Igor. "Étude des paramètres affectant le transfert d'oxygène dans les vins." Thesis, Bordeaux 1, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR14163/document.

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La micro-oxygénation des vins, par la dispersion de bulles d’oxygène, est une pratique de plus en plus utilisée dans le domaine de l’œnologie. Cette technique n’est pas toujours convenablement maitrisée par manque de connaissances scientifiques sur les paramètres régissant le transfert de l’oxygène. La recherche s'est focalisée sur l'étude des coefficients de transfert en fonction des composés du vin (CO2, éthanol, sucrose, consommateurs d’oxygène) et des conditions opératoires (type de diffuseur, température, rapport entre hauteur et diamètre du contenant de liquide). Les résultats montrent que lors de la micro-oxygénation, le dioxyde de carbone dissous et le sucrose ont une incidence négative sur le transfert alors que la présence d’éthanol améliore le transfert. En ce qui concerne les conditions opératoires, l’augmentation de débit de gaz et l’augmentation de rapport entre la hauteur et le diamètre de la cuve de micro-oxygénation joue positivement sur le transfert d’oxygène La surface spécifique des bulles et le coefficient de transfert de matière ont pu être dissociés pour les vins. La nature tensio-active des composés du vin semble être un élément important sur le transfert de matière. Les connaissances acquises ont été appliquées à la micro-oxygénation au cours de deux étapes de l'élaboration des vins : la fermentation alcoolique avec la maitrise de l’apport d’oxygène et la simulation de la technique d’élevage en barrique par micro-oxygénation couplée à l’ajout de copeaux de bois. Une nouvelle approche concerne l'étude d'un contacteur membranaire qui permet le transfert d’oxygène par diffusion Micro-oxygenation of the wines, by the dispersion of oxygen bubbles, is a practice increasingly used in oenology. This technique is not always suitably controlled for lack of scientific knowledge on the parameters governing the transfer of oxygen. Research was focused on the study of transfer coefficients in function of wine components (CO2, ethanol, sucrose, consuming oxygen) and of operating conditions (type of diffuser, temperature, relationship between height and diameter of the container of liquid). The results show that during micro-oxygenation, the dissolved carbon dioxide and the sucrose have a negative incidence on the transfer whereas the presence of ethanol improves the transfer. As operating conditions are concerned, the increase in gas output and the increase in micro-oxygenation tank height/diameter ratio positively influence oxygen transfer. For wines, the specific surface of the bubbles and the mass transfer coefficient could be dissociated. The surfactant nature of wine components seems to be the most important factor in mass transfer. The knowledge so acquired was applied to micro-oxygenation during two stages of wine making: alcoholic fermentation with the oxygen yield control and the simulation of ageing technique in barrels coupled with the wood chips addition. A new approach relates to the study of a membrane contactor application allowing the oxygen transfer by diffusion

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Chiciuc, Igor. "Etude des paramètres affectant le transfert d'oxygène dans les vins." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00557051.

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La micro-oxygénation des vins, par la dispersion de bulles d'oxygène, est une pratique de plus en plus utilisée dans le domaine de l'œnologie. Cette technique n'est pas toujours convenablement maitrisée par manque de connaissances scientifiques sur les paramètres régissant le transfert de l'oxygène. La recherche s'est focalisée sur l'étude des coefficients de transfert en fonction des composés du vin (CO2, éthanol, sucrose, consommateurs d'oxygène) et des conditions opératoires (type de diffuseur, température, rapport entre hauteur et diamètre du contenant de liquide). Les résultats montrent que lors de la micro-oxygénation, le dioxyde de carbone dissous et le sucrose ont une incidence négative sur le transfert alors que la présence d'éthanol améliore le transfert. En ce qui concerne les conditions opératoires, l'augmentation de débit de gaz et l'augmentation de rapport entre la hauteur et le diamètre de la cuve de micro-oxygénation joue positivement sur le transfert d'oxygène La surface spécifique des bulles et le coefficient de transfert de matière ont pu être dissociés pour les vins. La nature tensio-active des composés du vin semble être un élément important sur le transfert de matière. Les connaissances acquises ont été appliquées à la micro-oxygénation au cours de deux étapes de l'élaboration des vins : la fermentation alcoolique avec la maitrise de l'apport d'oxygène et la simulation de la technique d'élevage en barrique par micro-oxygénation couplée à l'ajout de copeaux de bois. Une nouvelle approche concerne l'étude d'un contacteur membranaire qui permet le transfert d'oxygène par diffusion.

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Anderson, Joseph Clark. "Quantification of pulmonary gas exchange : combined effects of gas solubility and transport mechanisms /." Thesis, Connect to this title online; UW restricted, 2001. http://hdl.handle.net/1773/9823.

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Bowden, Derek John. "Gas-aerosol partitioning of highly soluble halogenated acides in the atmosphere." Thesis, University of East Anglia, 1997. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.242753.

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Hiemke, Levan F. (Levan Frederick). "The influence of reactant gas solubility on flooded flow fuel cells." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1991. http://hdl.handle.net/1721.1/13060.

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Camper, Dean Earl III. "Gas solubility and diffusion in room temperature ionic liquids with an emphasis on gas separations." Diss., Connect to online resource, 2006. http://gateway.proquest.com/openurl?url_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info:ofi/fmt:kev:mtx:dissertation&res_dat=xri:pqdiss&rft_dat=xri:pqdiss:3207863.

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Sidigu, Sule. "Simple Descriptors for Modeling the Solubility of Gases, Alcohols, and Halogenated Hydrocarbons in Water." Wright State University / OhioLINK, 2007. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=wright1195010941.

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Ogunrobo, Emmanuel Osarumwense. "Analysis of hydrocarbon solubility in amine solution used for natural gas processing." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018.

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This Thesis comprises of experimental and the theoretical work done on the analysis of hydrocarbon solubility in amine solutions used for natural gas processing. The objective of this study is the solubility of hydrocarbons in different Amine solutions and the comparison of the results obtained, in order to understand their behaviour in applications related to Natural Gas processing. From solubility knowledge indeed several informations of interest could be obtained such as: i) quantification of possible losses of hydrocarbons during amine treatment ii) evaluation of the amount of these components reaching the stripper and iii) determination of the additional work to be done for purification of the amine solutions after the absorber. Data for the solubility of the different hydrocarbon and Amines are indeed important for proper modelling of absorption columns and the strippers. The peculiarity of the study is that in addition to the analysis of solubility on pure and mixed amine solution also the solubility of loaded amine solutions will be considered, i.e. Amine solution mixed with acid gas like CO2 and/or H2S. Indeed, while there had been previous measurements made on this project, but they were basically for the non-loaded amine solution, giving therefore only partial information on this topic. This experiment is carried out at the laboratories of the group of Chemical Engineering at Aalto School of Chemical Technology and written at the University of Bologna Italy. The chief apparatus for this study among others are BBQ apparatus with a capacity of 30 vials and GC Agilent 7890 B. The following Hydrocarbons were used: Benzene, Ethylbenzene, Toluene, Hexane, Cyclohexane and 2,2,4-Trimethylpentane and the following amines solutions: Diglycolamine (DGA), N-methyl-diethanolamine(MDEA), Monoethanolamine(MEA), Di-Ethanolamine(DEA), and Piperazine. Tests were carried out at (define T and P) and at H2S and CO2 loading level ranging from about 0.15 to 0.45

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Dissertations / Theses on the topic 'Solubilité de gaz'

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