Dissertations / Theses: 'Milieux de séparation'

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Hamel, Céline. "Séparation actinides-lanthanides (néodyne) par extraction électrolytique en milieux fluorures fondus." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30034.

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Abstract:

Cette étude concerne les séparations An-Ln et Ln-solvant par extraction électrolytique en milieux de fluorures fondus. Trois éléments ont été sélectionnés : le néodyme, l'uranium et le plutonium. Afin d'évaluer la séparation de ces composés, leur étude électrochimique en milieux de fluorures fondus a tout d'abord été réalisée. Elle a conduit à la détermination des mécanismes de réduction de ces composés et des potentiels standards apparents des couples U(III)/U(0), Pu(III)/Pu(0) et Nd(III)/Nd(0) dans le solvant LiF-CaF2. D'après les écarts de potentiels mesurés, les séparations U-Nd et Pu-Nd sont envisageables avec un taux de récupération des actinides de 99,99%. Cependant, l'écart de potentiel Nd-solvant reste insuffisant pour une récupération quantitative du Nd. Le mémoire a ensuite traité de l'extraction de ces 3 éléments par dépôts sur électrode solide. Il a été montré l'instabilité des dépôts massifs de U et de Nd sur cathode inerte. L'utilisation d'une cathode réactive a été étudiée, elle conduit bien à l'amélioration des séparations Pu-Nd et Nd-solvant. La formation d'alliages liquide avec le Ni stabilise le métal déposé et facilite ainsi la récupération de ces trois éléments
This study concerns the An-Ln and Ln-Solvent separation by electrolytical extraction in molten fluoride media. Three elements are selected: neodymium, uranium and plutonium. Firstly, the electrochemical study of these three compounds in molten fluoride media is performed to evaluate the separations. Electrodeposition processes are studied and the values of formal potentials of U(III)/U(0), Pu(III)/Pu(0) and Nd(III)/Nd(0) are obtained in LiF-CaF2. Thermodynamically, the values of potentials differences are enough to separate U-Nd and Pu-Nd with a yield of extraction of 99. 99%. Concerning the Nd-solvent separation this potential difference is too small. Next, the electrodeposition of solid metals on inert electrodes is performed. This study showed the unstability of U and Nd deposits and the presence of salts in the dendritic U metal. Finally, a reactive cathode is used to improve these results. On Ni electrodes, we shown an improvement of the Pu-Nd and the Nd-solvent separation. Moreover, U and Nd metal are stabilized in the alloy. The formation of liquids alloys makes also easier the recovery of these three elements

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Dumas, Jean-Luc. "Etudes et modélisation de l'influence des petites hétérogénéités dans les faisceaux d'électrons à l'aide du concept de séparation dose primaire-dose diffusée." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30179.

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Abstract:

L'objet de cette etude est la modelisation des phenomenes mesures dans un milieu heterogene irradie par des faisceaux d'electrons pour diverses configurations rencontrees dans les traitements de radiotherapie externe. La methode de mesure utilisee est celle de la dosimetrie sur film. Les premiers travaux concernent l'application du concept en milieu heterogene semi-infini. Nous avons integre le modele de calcul utilisant le concept de separation dose primaire - dose diffusee au logiciel de dosimetrie appele theraplan. Nous avons mis au point le logiciel de calcul et l'avons teste. L'analyse des resultats a montre des differences inferieures a 2,5 % entre les doses mesurees et les doses calculees sur ordinateur. Nous avons defini les limites d'application du modele semi-infini, ainsi que l'effet d'interface produit sur les bords de l'heterogeneite paralleles a l'axe du faisceau. Les ecarts les plus importants entre les mesures et les resultats obtenus avec le modele semi-infini ont ete observes derriere l'os. Puis nous avons etudie l'effet d'un element de volume d'os sur la dose dans le milieu. Cet element a ete place a des profondeurs variables sur l'axe du faisceau. L'etude des variations de la diffusion dans le milieu nous a permis de quantifier la contribution de chaque cube d'os. Nous avons effectue une methode de modelisation du concept en milieu heterogene fini. Nous avons ensuite compare les resultats obtenus aux donnees experimentales et aux resultats obtenus par d'autres modeles

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Deblonde, Gauthier. "Spéciation du niobium et du tantale en milieux basiques et développement d’un procédé hydrométallurgique pour la séparation niobium-tantale." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066761.

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Abstract:

Le niobium (Nb) et le tantale (Ta) sont deux éléments stratégiques pour les pays développés car ils sont difficilement substituables et utilisés dans de nombreux secteurs clés comme l’automobile, l’aéronautique, le nucléaire, le bâtiment, l’industrie pétrolière, l’imagerie médicale et l’électronique.La très grande similarité chimique du Nb et du Ta fait que les procédés industrialisés permettant leur séparation requièrent des milieux très complexants, comme les solutions d’acide fluorhydrique. Cependant, la toxicité et l’impact environnemental de ces solutions poussent les industriels à développer de nouveaux procédés. Les milieux alcalins peuvent être une alternative mais la chimie du Nb et du Ta à pH alcalin est encore peu connue à l’heure actuelle. Les objectifs de cette thèse étaient d’étudier la spéciation du Nb et du Ta dans les solutions aqueuses basiques et d’élaborer un procédé hydrométallurgique, sans fluor, pour la séparation niobium-tantale. Tout d’abord, de nouvelles données ont été acquises sur la spéciation du Nb et du Ta grâce à des mesures de solubilité, de spectrophotométrie UV-visible, de RMN du solide, de spectroscopie Raman et d’électrophorèse capillaire. Ensuite, les informations obtenues à partir de solutions aqueuses, synthétiques et industrielles, ont permis de développer un nouveau procédé d’extraction par solvant capable de séparer le Nb et le Ta et n’utilisant aucun réactif fluoré. Le procédé développé a également été testé et validé à l’échelle pilote (~ 1 L/h) sur des solutions industrielles. Enfin, l’étude technico-économique du procédé développé révèle que celui-ci sera rentable et compétitif par rapport aux procédés existants
Niobium (Nb) and tantalum (Ta) are two strategic elements for developed countries because of their unequalled properties and their use in several key sectors like the aerospace, fuel, building, nuclear, medical imaging or electronic industries. Due to their almost-identical chemical properties, the industrial processes currently used for the niobium-tantalum separation require strongly complexing media, like hydrofluoric acid. However, the high toxicity and the environmental footprint of these media force the industrials to develop new processes. In this regard, alkaline media represent a good alternative but the chemistry of Nb and Ta in such media is still poorly known. The objectives of this PhD thesis were to probe the speciation of Nb and Ta in alkaline aqueous solutions and to develop a new hydrometallurgical process able to perform the Nb-Ta separation. Firstly, new data were obtained on the speciation of Nb and Ta in alkaline media based on solubility measurements, UV-visible spectrophotometry, solid state NMR, Raman spectroscopy and capillary electrophoresis. Secondly, the information obtained from aqueous solutions (both synthetic and industrial) allowed us to develop an original solvent extraction process able to separate Nb and Ta without using any fluoride compound. This innovative process was tested at a pilot-scale (~ 1 L/h) on industrial solutions. The technical-economic evaluation of the developed process shows that this latter is profitable and economically competitive over the current industrial processes

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Wingert, Loïc. "Séparation des particules ultrafines métalliques par lits granulaires." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0019/document.

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Abstract:

Les particules ultrafines (PUF) sont de nos jours susceptibles de se retrouver massivement dans l’air des lieux de travail et dans l’environnement, notamment de par leur génération non-intentionnelle par certains procédés industriels. Du fait de la toxicité de plus en plus avérée de ces particules, l’air contaminé doit être extrait des lieux de travail et filtré avant d’être rejeté dans l’atmosphère. Les filtres classiquement utilisés sont des filtres à fibres plissés présentant l’inconvénient vis-à-vis des PUF d’être rapidement et irréversiblement colmatés. Afin de trouver une alternative à ces filtres, il a été décidé d’étudier les lits granulaires. Pour ce faire, la cinétique de colmatage des lits granulaires par des PUF a dans un premier temps été étudiée à l’échelle macroscopique et microscopique par suivi des évolutions des performances ainsi qu’en procédant à des observations de structure de dépôt. Evaluer la capacité des lits granulaires à se positionner en tant qu’alternative aux médias fibreux peut nécessiter la connaissance des performances des lits granulaires dans un grand nombre de configurations. Pour s’affranchir des expériences correspondantes, un modèle théorique de prédictions des performances des lits granulaires en cours de colmatage a été développé. Ce modèle a par la suite permis par une optimisation multicritère de trouver la configuration optimale d’un lit granulaire amélioré. Enfin, des essais préliminaires très prometteurs d’une manche granulaire permettant d’augmenter la surface de filtration et l’efficacité de collecte ont posé les bases d’une potentielle utilisation des lits granulaires pour la filtration de PUF dans l’industrie
The air of workplaces and the environment can be contaminated by ultrafine particles (UFP) coming mainly from a non-intentional generation emitted by some industrial processes. The toxicity of these particles being more and more admitted nowadays, the polluted air of the workplaces has to be extracted and filtered in order to protect the workers and the public, respectively. The commonly used filters are pleated fiber filters which are rapidly and sometimes irreversibly clogged by the UFP. In order to find an alternative to these pleated filters, it was decided to study the granular beds. To do so, the clogging kinetic of granular bed by UFP was studied. This was achieved by conducting both macroscopic and microscopic studies of the granular bed clogging consisting in the monitoring of the evolution of the performances and in performing visualizations of UFP deposit structures. Evaluate the ability of granular beds to be an alternative to fiber filters can require the knowledge of the granular bed performances evolution for a large number of configurations. In order to avoid the realization of the corresponding experiments, a theoretical model was developed. Then, this model permitted by a multi-criteria optimization method to find the optimal configuration of an improved granular bed. Finally, some preliminary and very promising tests of a cylindrical granular bed filter permitting to increase the surface filtration and the collection efficiency laid the groundwork of a potential use of granular beds for the industrial UFP filtration

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Warden, Sheldon. "Conversions sismo-électromagnétiques en milieux poreux." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00872157.

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Abstract:

Une onde sismique se propageant dans un milieu poreux contenant un uide crée un mouvement relatif entre ce uide et la matrice solide. En transportant les ions présents en excès dans la double couche électrique, ce mou- vement relatif crée un courant d'électro ltration. Ce phénomène électrocinétique, survenant à l'échelle microscopique, est à l'origine d'au moins deux types de conversions sismo-électromagnétiques observables à l'échelle macroscopique. D'une part, il donne naissance à des champs électromagnétiques cosismiques accompagnant l'onde sismique perturba- trice. D'autre part, lorsqu'une onde sismique traverse une interface séparant deux milieux de propriétés mécaniques, électriques ou hydrologiques di érentes, elle génère une discontinuité du potentiel de part et d'autre de cette interface, qui agit comme une source électromagnétique dipolaire. Les réponses interfaciales ainsi créées voyagent à des vitesses électromagnétiques et sont observées presque simultanément par tous les récepteurs. Cette thèse s'attache à la com- préhension de ces phénomènes et au développement des méthodes d'imagerie géophysique basées sur les conversions sismoélectromagnétiques. Deux axes de travail sont investigués. Le premier concerne le traitement des données sismoélectromagnétiques et en particulier l'extraction des réponses interfaciales, qui peuvent renseigner sur le sous-sol en profondeur. Nous comparons l'impact de plusieurs méthodes de ltrage sur les amplitudes et les formes d'onde des réponses interfaciales. Nous introduisons également une nouvelle technique de séparation d'ondes en domaine des curvelets, qui s'appuie sur les similarités entre les données sismiques et cosismiques. D'autre part, la théorie de la propagation couplée des ondes sismiques et électromagnétiques est limitée aux milieux poreux saturés. Nous l'étendons ici à des milieux partiellement saturés, pour le cas d'un mélange air/eau, en calculant les propriétés mécaniques e ectives du mélange et en écrivant la conductivité électrique, la permittivité diélectrique et le couplage sismoélectrique en fonction de la saturation en eau. Nous adaptons aux conditions non-saturées un programme de simulation numérique des ondes sismo-électromagnétiques basé sur la méthode de la ré ectivité générale. Mots clés : Géophysique de proche surface - Signaux sismo-électromagnétiques - Milieux poreux - Ondelettes - Séparation d'ondes - Modélisation numérique - Zone non-saturée

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Fayad, Nidal. "Mise en oeuvre du procédé d'électrocoagulation pour le traitement des eaux usées et pour la séparation et la purification de milieux biologiques." Thesis, Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020), 2017. http://www.theses.fr/2017CLFAC024/document.

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Abstract:

L'électrocoagulation (EC) est une méthode électrochimique non spécifique couramment utilisée pour le traitement de l'eau et des eaux usées. Dans ce travail, l’EC est d'abord étudiée comme une technique classique de traitement des eaux usées dédiée à l'élimination des protéines de lactosérum de l'eau pour laquelle les mécanismes d'élimination sont expliqués et un modèle est développé. Ensuite, l'utilisation de l’EC est étendue à la séparation et à la purification d’acides gras volatils issus de la fermentation acidogénique. Dans cette deuxième étude, les effets des paramètres opératoires sur l'efficacité et le coût de l’EC sont discutés. En outre, l’EC est utilisée pour la récolte de deux espèces de microalgues de leur milieu de culture. En ce qui concerne la récolte de Chlamydomonas reinhardtii, la méthodologie de la surface de réponse est utilisée et deux modèles permettant de prédire respectivement l'efficacité de la récupération et le coût opératoire sont développés. La récolte d’une autre espèce de microalgues, Chlorella vulgaris, est étudiée en utilisant l’EC respectivement en mode discontinu et continu. En mode discontinu, les effets des principaux paramètres de fonctionnement sur l'efficacité du processus sont expliqués et les mécanismes de récupération sont discutés. Dans l'étude en mode continu, la méthodologie de la surface de réponse est utilisée et un modèle permettant de prédire l’efficacité de récupération des microalgues est développé. Enfin, la comparaison des performances de l'EC en mode continu avec et sans échange de polarité aux performances de l'EC en mode discontinu est effectuée
Electrocoagulation (EC) is a non-specific electrochemical method usually used for water and wastewater treatment. In this work, EC is firstly investigated as a conventional wastewater treatment technique for the removal of whey proteins from water, where the mechanisms of removal are explained and a model on whey proteins elimination is developed. Then, EC use is extended for the separation and purification of volatile fatty acids issued from acidogenic fermentation. In this second study, the effects of operating parameters on EC efficiency and cost are discussed. Moreover, EC is used for the harvesting of two microalgae species from their culture medium. In the study that concerns recovering Chlamydomonas reinhardtii, response surface methodology (RSM) is employed and two models for predicting recovery efficiency and operating cost are developed. The harvesting of the other microalgae species Chlorella vulgaris is studied using EC in the batch and continuous modes. In the batch mode, the effects of the main operating parameters on the process effectiveness are explained along with discussing the mechanisms of recovery. In the continuous mode study, response surface methodology (RSM) is applied and a model for predicting microalgae recovery is developed. Finally, comparison of EC performance in continuous mode with and without polarity exchange (PE) to EC performance in batch mode is carried out

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François, Yannis. "Utilisation de l'électrophorèse capillaire (EC) pour la caractérisation des liquides ioniques (LI) et intérêt des LI comme nouveaux milieux de séparation en EC." Paris 6, 2006. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002160.

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Sanquer-Barrié, Martine. "Étude photophysique et photochimique de chromophores liés à des polymères hydrosolubles : application à la séparation de charges photoinduites." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112374.

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Amoudji, Amivi Eméfa Félicité. "Comportement électrochimique du cérium et du plutonium dans les milieux organiques extractants monoamides." Electronic Thesis or Diss., Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2022. http://www.theses.fr/2022ENCM0009.

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Abstract:

Les monoamides sont étudiés depuis quelques années comme extractants alternatifs au TBP dans le procédé de retraitement du combustible irradié. Ces molécules possèdent une affinité modulable pour le plutonium(IV), selon la nature de leur chaîne alkyle et selon l’acidité. Comme le TBP, les monoamides, solvants immiscibles extraient de l’eau et de l’acide nitrique lorsqu’ils sont mis en contact avec ce dernier. L’acide nitrique étant un composé instable vis-à-vis de la radiolyse, il dismute en plusieurs composés azotés dont l’acide nitreux (HNO2) qui par sa présence pourrait entrainer la formation du couple redox HNO3/HNO2 susceptible de provoquer des réactions redox parasites et perturber le procédé. Il est donc important de connaitre la spéciation redox des actinides (An) en particulier dans la phase organique d’extraction afin d’assurer une bonne maitrise du procédé.Le comportement électrochimique du couple Ce(IV)/Ce(III) a été étudié par voltampérométrie cyclique à 25 et 40°C à une électrode de carbone vitreux dans trois N,N-dialkylamides : le DEHBA (N,N-di-(2-éthylhexyl)-n-butanamide), le DEHiBA (N,N-di-(2- éthylhexyl)-iso-butanamide) et le DEHDMBA (N,N-di-(2-éthylhexyl)-3,3- diméthyl-n-butanamide) pré-équilibrés à l’eau et à l’acide nitrique (HNO3 5M). Les résultats ont montré que le processus électrochimique du couple Ce(IV)/Ce(III) est celui d’un couple redox quasi-rapide limité par la diffusion. Cette étude préalable sur le cérium analogue chimique non radioactif du plutonium a été réalisée dans le but d’identifier la nature du système électrochimique du couple Ce(IV)/Ce(III) et les difficultés liées à la réalisation de mesures électrochimiques dans ces milieux organiques très visqueux et très peu conducteurs. Le couple redox Pu(IV)/Pu(III) a ensuite été étudié à 40°C dans le DEHBA à une électrode de carbone vitreux à différentes concentrations d’acide nitrique (0,6 M < [HNO3]org < 3,7 M). Une étude préalable de la spéciation du plutonium (IV) dans la phase organique DEHBA après extraction a révélé la formation de deux types de complexes avec les ligands DEHBA et dont la prépondérance dans le milieu organique varie avec l’acidité. Les mesures de voltampérométrie cyclique ont montré que la nature des complexes de plutonium dans le DEHBA peut avoir un impact notable sur l’électroactivité du couple redox Pu(IV)/Pu(III). Il a été observé aux faibles acidités en phase organique que le processus électrochimique du couple redox Pu(IV)/Pu(III) est celui d’un couple quasi-rapide limité par la diffusion. Aucune électroactivité du couple Pu(IV)/Pu(III) n’a été observée aux fortes acidités.Cette étude a permis de déterminer les caractéristiques physico-chimiques des couples redox Ce(IV)/Ce(III) et Pu(IV)/Pu(III) tels que le potentiels redox et le coefficient de diffusion dans les milieux N,N-dialkylamides ; des données qui jusque-là, sont quasi-inexistantes dans la littérature. À l’issu de cette étude, une méthode permettant le dosage par voltampérométrie cyclique de cations métalliques en milieu organique a été élaborée
Monoamides extractants are being studied in recent years as alternate extractants to TBP for irradiated nuclear fuels reprocessing. Their extracting strength and selectivity toward Pu(IV) can be tuned depending on the nature of their alkyl chain and the nitric acid concentration. Like TBP, monoamides can extract water and nitric acid while in contact. However, nitric acid is unstable in both aqueous and organic phases. Due to radiolysis, it can be disproportionate in nitrous acid (HNO2) which is known to possess redox properties. It could lead to the formation of the HNO3/HNO2 redox couple which may cause several parasitic redox reactions and affect the recycling process. Meaningful the redox speciation of actinides (An) in an organic phase is important for acute control of the recycling processes. The electrochemical behavior of the Ce(IV)/Ce(III) couple have been studied at 25 and 40°C by cyclic voltammetry at a vitreous carbon working electrode in three N,N-dialkylamides solvents (DEHBA (N,N-di-(2-ethylhexyl)-n-butanamide), DEHiBA (N,N-di-(2-ethylhexyl)-iso-butanamide) and DEHDMBA (N,N-di-(2-ethylhexyl-)3,3-dimethylbutanamide)) pre-equilibrated with aqueous nitric acid solutions (HNO3 5M). Results showed that the Ce(IV)/Ce(III) redox process exhibits a well-defined reversible couple with a diffusion-controlled electrochemical behavior. This initial study on the Ce(IV)/Ce(III) couple, a "non-radioactive model" of the Pu(IV)/Pu(III) couple has been an entry to the direct electrochemical characterization of plutonium in these extractants aiming to identify the nature of the electrochemical process of the Ce(IV)/Ce(III) couple and the difficulties associated with carrying out electrochemical measurements in these viscous and low conductive media. The Pu(IV)/Pu(III) couple has been studied at 40°C in DEHBA at a vitreous carbon working electrode at different concentrations of nitric acid (0,6 M < [HNO3]org < 3,7 M). The study of the speciation of plutonium (IV) in the organic DEHBA phase after extraction showed the presence of two types of plutonium(IV) complexes with variable predominance due to the nitric acid concentration. Cyclic voltammetry measurements showed an significant effect of the speciation of plutonium in the organic phase on the electroactivity of the Pu(IV)/Pu(III) couple. At low nitric acid concentrations, the Pu(IV)/Pu(III) redox process exhibits a well-defined reversible couple with a diffusion-controlled electrochemical behavior. At higher nitric acid concentrations, no electrochemical response of the Pu(IV)/Pu(III) couple is observed. This study enabled the determination of physic and chemical characteristics of the Ce(IV)/Ce(III) and Pu(IV)/Pu(III) couples in N,N-dialkylamides media as the redox potential and the diffusion coefficient that were not previously studied. This study validates the implementation of electrochemical method for the quantification of tetravalent metallic cation in organic phases

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Barbar, Reine. "Contribution à la mise au point de nouveaux matériaux membranaires pour la filtration de milieux complexes : étude physico-chimique de membranes d'acétate de cellulose et de méthylcellulose partiellement alkylée obtenues par immersion-précipitation." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2006. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL/2006_BARBAR_R.pdf.

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Abstract:

En réponse aux exigences actuelles du consommateur qui recherche une huile authentique et de qualité, les procédés membranaires font partie des technologies douces recherchées avec l'avantage d'être économiques. L'étude menée a considéré l'hydrophobicité de surface comme clé de la séparation. Un module de fractionnement à quatre compartiments a permis la séparation d'une émulsion modèle à travers deux membranes commerciales de polarité différente. Un modèle théorique de jonction hydrophile/hydrophobe est alors proposé, dans lequel la séparation se fait par passage unidirectionnel des molécules compatibles avec la membrane barrière. La synthèse de nouveaux matériaux membranaires générant une échelle d'hydrophobicité entre ces deux membranes aux propriétés extrêmes est lors visée. Une troisième membrane a donc été synthétisée à partir du système ternaire acétate de cellulose/acétone/eau par immersion-précipitation. L'étude par diffusion statique de la lumière aux petits angles a permis de déterminer un mécanisme de nucléation et croissance des membranes. Ces membranes sont ensuite modifiées par incorporation de méthylcellulose alkylée avec les chaînes aliphatiques d'époxydodécane. Les spectres infrarouges en mode de réflexion totale atténuée des membranes modifiées montrent une amplification de l'absorbance dans la région des vibrations d'élongation des chaînes alkyles. Les spectres haute résolution en XPS des membranes modifiées confirment ce résultat par une augmentation du pourcentage de la composante du carbone des chaînes alkyles C-(C,H). Une accentuation du caractère hydrophobe de la membrane est recherchée afin d'obtenir les résultats souhaités en filtration
In response to today's consumer seeking for high quality oil with an authentic stamp, membrane processing are part of the "mild technologies" looked for, both economically and quality wise. In the present study hydrophobicity is considered as the key for the separation. In the present work, a fractionation device having four compartments allowed the separation of an oil-in-water model emulsion through two commercial membranes of different hydrophobicity. A theoretical model of a hydrophilic/hydrophobic junction was proposed which allows the one way flow of molecules compatible with the barrier surface. In order to create an hydrophobicity scale between the two commercial membranes, new membrane materials must be synthesized. A third membrane was then synthesized from the ternary system of cellulose acetate/acetone/water by the immersion precipitation process. Small angle light scattering measurements defined a nucleation and growth mechanism ruling the phase separation. Further modification of the membranes was conducted by the incorporation of hydrophobically modified methylcellulose through its bond with epoxydodecane aliphatic chains. Membrane surface analysis by ATR-FTIR revealed an absorbance amplification in the alkyl stretching region. XPS high resolution spectra confirmed these observations by the increase of the carbon percentage in alkyl function C-(C,H). Membranes need further hydrophobic modifications in order to obtain better filtration results

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Bosia, Stefano. "Sur certain problèmes multi-phase en mécanique des milieux continus." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00923691.

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Abstract:

Ce travail de thèse affronte l'étude de divers problèmes surgissant de la mécanique du milieu continu. La première partie du manuscrit est dédiée à l'étude mathématique de certains modèles à interfaces diffuses qui décrivent la séparation de phase de mixtures binaires (par exemple, le grossissement de la taille des grains dans un alliage ou bien l'écoulement des fluides polymériques bistables). La seconde partie examine le fonctionnement de certains dispositifs électroniques, comme les jonctions p-n, sous l'effet de déformations mécaniques. La troisième partie présente un model pour la prédiction de la durée de vie pour des métaux polycristallins en régime de chargement cyclique. Un modèle typique de séparation de phase est le modèle H, qui est constitué d'une équation de Cahn-Hilliard convective couplée avec le système de Navier-Stokes par la force dite de Korteweg. On considère des variations de ce modèle qui tiennent compte, par exemple, d'une viscosité du fluide dépendante du cisaillement ou de constituants réagissant chimiquement entre eux. Tout d'abord, on étudie des questions de base comme l'existence, l'unicité et la régularité des solutions. Par la suite, on analyse le comportement asymptotique des systèmes dynamiques infini-dimensionnels générés par les systèmes étudiés. Plus précisément, on démontre l'existence d'attracteurs globaux, d'attracteurs exponentiels, d'attracteurs pullback et d'attracteurs de trajectoires pour les systèmes dynamique correspondants. On discute aussi la robustesse de ces ensembles invariants par rapport à des perturbations de certains paramètres du modèle. Nos résultats constituent une extension naturelle des propriétés connues pour le cas de l'écoulement d'un fluide simple qui représentent le cas de référence pour toute nouvelle technique proposée en littérature. Enfin, comme description plus précise des phénomènes de séparation de phase, on considère une équation de Cahn-Hilliard modélisant des interactions non-locales à travers un noyau singulier. En ce cas, des résultats d'existence et de régularité sont donnés. La seconde partie de cette thèse est dédiée à l'étude des effets de couplage entre les propriétés mécaniques et électroniques des semi-conducteurs. La modélisation des dispositifs électroniques choisie se base sur le modèle de diffusion et transport pour les électrons et les trous. Le dispositif est décrit comme un continu macroscopique standard avec, pour objectif, la compréhension des effets des déformations sur les propriétés électroniques du semi-conducteur et, en particulier, sur la caractéristique d'une jonction p-n. Ceci permet de proposer une formulation variationelle du système classique de diffusion et transport et de dériver un modèle thermodynamiquement consistent pour les effets électromécaniques couplés. Les déformations ont des effets en particulier sur les coefficients de mobilité et sur le terme de génération et recombinaison des porteurs. Deux solutions approximées sont étudiées : une développé à partir d'hypothèses physiques et l'autre qui comporte une expansion asymptotique. Ces résultats constituent une étape préalable pour la compréhension des dispositifs électroniques flexibles. La dernière partie de la thèse présente une application de la théorie des systèmes dynamiques à la prédiction de la durée de vie des métaux polycristallins sous chargement périodique pour grand nombre de cycle de chargement. Un nouveaux model est proposé et ses prévisions comparées avec les résultats connus dans la littérature.

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Grabkowiak, Alexia. "Analyse du géoïde de séparation des sources pour la compréhension de l'organisation verticale des anomalies de masse dans le manteau." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCC101/document.

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Abstract:

Depuis le début des années 80, les progrès techniques permettent des estimations quantitatives des relations entre les structures internes de la Terre et sa forme. Des méthodes statistiques appliquées à un modèle tomographique de la Méditerranée permettent d’extraire 3 composantes qui capturent 70% de la variance des données. La première correspond à la réaction du manteau supérieur à la présence de lithosphère à 660 km, la seconde enregistre la réaction du manteau aux slabs subverticaux dans le manteau supérieur, la troisième capture les variations de vitesse sismiques du sommet des manteaux supérieur et inférieur. L’effet de ces 3 phénomènes sur le géoïde est modélisé en considérant : (i) Toutes les anomalies enregistrées par les données tomographiques constituent des sources d’anomalies. Leur effet est calculé en utilisant la gravito-visco-élasticité. Il semble que cette approche ne suffit pas à modéliser l’ensemble de la composante mantellique. (ii) les données tomographiques enregistrent les sources d’anomalies et tous les phénomènes de réajustement. En intégrant les anomalies de masses données par le modèle tomographique on obtient des structures détaillées qui surestiment la composante mantellique. (ii) Chaque composante isole des phénomènes du manteau liés à une source à laquelle est appliquée la théorie de la gravito-visco-élasticité. La composante mantellique obtenue est de longueur d'onde et amplitude compatibles avec le géoïde.La présence de calottes de lithosphère à la base de la zone de transition est susceptible d’être visible par le géoïde contrairement à la présence de slabs subverticaux dans le manteau supérieur
Progress made in seismic tomography and geodesy open the way to estimations of relations between the structures within the Earth and its shape. Applying statistical analysis to tomographic data of the mediterranean area, we extract 3 components that capture almost 70 % of the variance of the tomographic data : first one isolates the mantle reaction to lithospheric masses from the bottom of the transition zone, the second one is legated to subvertical lithsopheric slabs in the upper mantle, the third one corresponds to the tops of upper- and lower- mantle expression. Effect of these dynamics on the geoid has been modelized using considering that : (i) all the structures of the tomographic model are geoid anomaly sources, mantle component of the geoid is computed applying the gravito-visco-elasticity theory to take into account deflection of viscosity interfaces. This approach provides a smooth and low amplitude geoid mantle component. (ii) the tomographic model can register sources but also the all readjustment. Mantle component of the geoid is computed integrating anomalies of the model. It provides a detailled but too large with respect with the regional geoid mantle component. (iii) each component has capacity to isolate a phenomenon legated to a specific source of geoid anomalies. We applied gravito-visco-elastic theory specifically to it. That provides a mantle component detailled and that has a magnitude low enough with respect to the geoid.The presence of lithospheric caps on the bottom of the transition zone can be detected by the mantellic component of the geoid, but the geoid is not sensitive to subvertical slabs within the upper mantle

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La, Barrière Olivier de. "Modèles analytiques électromagnétiques bi et tri dimensionnels en vue de l'optimisation des actionneurs disques : étude théorique et expérimentale des pertes magnétiques dans les matériaux granulaires." Thesis, Cachan, Ecole normale supérieure, 2010. http://www.theses.fr/2010DENS0032/document.

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Abstract:

Les actionneurs disques sont potentiellement une solution intéressante pour des applications de transport exigeantes, comme le véhicule hybride. Mais la conception de ces actionneurs pour de telles applications se heurte à des difficultés. Une solution réside dans l’utilisation des algorithmes d’optimisations systématique. Encore faut-il disposer, pour utiliser de tels algorithmes, de modèles souples, à la fois précis et rapides. Cette thèse se focalise sur le développement de modèles analytiques fondés sur la résolution formelle des équations de Maxwell, qui permet un bon compromis entre temps de calcul et précision, à condition d’accepter certaines hypothèses simplificatrices, comme la linéarité des matériaux magnétiques. La première partie concerne les modèles électromagnétiques bi-dimensionnels, en développant la structure disque au niveau de son rayon moyen. Pour ces modèles, une attention particulière a été portée sur la modélisation des saillances aussi bien statoriques que rotoriques. Il est montré que l’approximation du coefficient de Carter permet effectivement de déterminer le couple moyen de la machine avec précision. Néanmoins, si on veut déterminer les inductions dans le fer pour calculer les pertes magnétiques, un modèle de l’encochage statorique est nécessaire. Dans un second temps, des modèles tri-dimensionnels analytiques ont été développés, afin de calculer le flux à vide de l’actionneur en prenant en compte les effets des bords et l’effet de courbure. Il est montré que la prise en compte des effets de bords est de première importance dans la modélisation des actionneurs. Par contre, une étude sur l’effet de courbure de la machine disque montre que le développement de l’actionneur au rayon moyen, pourvu que l’on utilise un modèle 3D, n’induit qu’une erreur minime. Un second point concerne l’étude des pertes magnétiques dans les matériaux composites isotropes formés de particules de fer pur isolées les unes des autres, liées puis compressées. En effet, ces matériaux sont très prometteurs en conception de machines électriques, autorisant des parcours de flux tri-dimensionnels, et une isotropie thermique, malgré leur perméabilité magnétique relativement faible. Deux matériaux de la société suédoise Hoganas (l’un dédié aux applications de machines électriques, l’autre à l’électronique de puissance, avec des grains de taille plus faible) ont été caractérisés en termes de pertes magnétiques dans une large gamme de fréquences. Un modèle de pertes classiques a été formulé, en se basant sur des observations microscopiques des échantillons de matériaux. Grâce à l’estimation de ces pertes, une procédure de séparation des pertes magnétiques a pu être mise au point. La déduction du terme de pertes excédentaires a révélé certains mécanismes de magnétisation propres à ces matériaux granulaires, dont des grains ont un comportement magnétique à priori indépendant les uns des autres. Contrairement aux matériaux laminés qui possèdent un nombre d’objets magnétiques actifs relativement bas sur la section de la tôle en champ excédentaire nul, les courants de Foucault permettant une homogénéisation du comportement magnétique lorsque la fréquence augmente, les matériaux granulaires semblent exhiber un comportement tout autre, en présentant au moins un objet magnétique actif par grain en champ excédentaire nul. De telles constatations changent la dépendance des pertes excédentaires en fonction de la fréquence (les pertes excédentaires sont alors proportionnelles à la fréquence f, alors que nous rappelons qu’elles sont proportionnelles à f^0.5 dans la plupart des matériaux laminés). Enfin un début d’optimisation a pu être mené, en se limitant aux modèles électromagnétiques bi-dimensionnels et aux matériaux laminés classiques. Diverses études de sensibilité ont été entreprises. Ce travail se termine par une analyse de l’influence d’une contrainte de puissance apparente sur la géométrie de la machine électrique
The axial flux actuators are potentially an attractive solution for demanding automotive applications such as hybrid vehicles. However, the design of these actuators for such applications encounters some difficulties: the specifications in terms of torque and speed are complex, conflicting criteria to minimize, such as mass and losses. One solution is to use systematic optimization algorithms. To use these algorithms, flexible models are needed, both accurate and fast. This thesis focuses on developing analytical models based on the formal resolution of Maxwell's equations, which allows a good compromise between computation time and accuracy, if some simplifying assumptions such as linearity of magnetic materials are accepted. The first part concerns the electromagnetic two-dimensional models, developing the axial flux structure at its mean radius. For these models, particular attention was paid to modeling of the salience as well as the rotor stator. It is especially shown that the approximation of the Carter coefficient can effectively determine the average torque of the machine with precision. However, if we want to determine the inductions into the iron parts so as to calculate the magnetic losses, a model of stator slotting is required. In a second step, three-dimensional analytical models were developed to calculate the no-load flux in the actuator, taking into account the edges effects and the curvature effect. It is shown that taking into account the edges effects is important in the modeling of the actuators. A study on the curvature effect of the machine shows that the development of the actuator to the mean radius, provided 3D models are used, is not so wrong. A second point concerns the study of magnetic losses in isotropic composite materials, composed of particles of pure iron insulated from each other, put in a binder, and then compressed. Indeed, these materials are very promising in electric machine design, allowing three-dimensional magnetic flux paths and a thermal isotropy, despite their relatively low magnetic permeability. Two materials of the Swedish company Hoganas (one dedicated to electric machines, the other to power electronics, with grains of smaller size) were characterized in terms of magnetic losses in a wide frequency range . A classical loss model was formulated, based on microscopic observations of samples of materials. With this estimate of the classical losses component, the procedure of loss separation can be carried out. The calculation of the excess loss component revealed some specific magnetization mechanisms in these granular materials, in which grains are independent of each other. Unlike laminated materials that have a number of active magnetic objects relatively low on their section at zero field, (eddy currents allow homogenization of the magnetic behavior when the frequency increases), the granular materials appear to exhibit a totally different behavior, with at least one active magnetic object at zero excess field. This changes the dependence of excess losses as a function of frequency (the excess losses are then proportional to the frequency f, while we remember that they are proportional to f ^ 0.5 in most laminated materials). Finally a pre-optimization has been carried out, with just two-dimensional electromagnetic models, and conventional laminated materials. Various studies, as the control law, or the residual induction of the magnets, have been done. This work finishes with an analysis of the influence of a power constraint on the geometry of the electrical machine

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Leglaive, Simon. "Modèles de mélange pour la séparation multicanale de sources sonores en milieu réverbérant." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2017. http://www.theses.fr/2017ENST0068.

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Abstract:

Cette thèse porte sur la séparation sous-déterminée de sources sonores en milieu réverbérant. Nous adoptons une approche probabiliste où les signaux sources sont représentés comme des variables aléatoires latentes dans un domaine temps-fréquence. La structure spécifique des signaux musicaux dans ce domaine est exploitée par l’intermédiaire de modèles de factorisation en matrices non-négatives. Les méthodes de la littérature traitent généralement les filtres de mélange comme des paramètres déterministes estimés uniquement à partir des données observées. Ces filtres correspondent cependant à des réponses de salle, ils ont donc une structure bien particulière qu’il est possible d’exploiter afin de guider leur estimation. Dans une première partie, le processus de mélange convolutif temporel est approché dans le domaine de la transformée de Fourier à court-terme, sous une hypothèse de filtres de mélange à réponse impulsionnelle courte. Nous développons des modèles autorégressifs à moyenne ajustée ayant pour objectif de transcrire la dynamique temporelle des filtres sous forme de corrélations fréquentielles. Ces modèles sont ensuite utilisés dans une méthode de séparation de sources où les filtres sont estimés au sens du maximum a posteriori, par un algorithme espérance-maximisation. Dans une seconde partie, nous proposons une méthode d’inférence variationnelle des coefficients temps-fréquence des sources à partir des observations temporelles du mélange. Le processus de mélange convolutif est donc cette fois représenté de façon exacte. En plus de convenir à la séparation de mélanges fortement réverbérants, cette approche nous permet de développer des a priori simples sur les filtres de mélange afin de guider leur estimation. Nous proposons un modèle basé sur la distribution t de Student et exploitant la décroissance exponentielle de la réverbération dans le domaine temporel
This thesis addresses the problem of under-determined audio source separation for multichannel reverberant mixtures. We adopt a probabilistic approach where the source signals are represented as latent random variables in a time-frequency domain. The specific structure of musical signals in this domain is exploited by means of non-negative matrix factorization models. In the literature, the mixing filters are generally treated as deterministic parameters, only estimated from the observed data. However, as these filters correspond to room responses, they exhibit a very particular structure that can be used to guide their estimation. In a first part, the time-domain convolutive mixing process is approximated in the short-time Fourier transform domain, under the assumption that the impulse response of the mixing filters is short. We develop autoregressive moving average models that aim to transcribe the temporal dynamics of the filters into frequency-domain correlations. These models are then used in a source separation framework, for performing maximum a posteriori estimation of the mixing filters by means of an expectation-maximization algorithm. In a second part, we propose to infer the time-frequency source coefficients from the time-domain mixture observations, using a variational approach. The convolutive mixing process is here exactly represented. In addition to being suitable for the separation of highly reverberant mixtures, this approach allows us to develop simple priors for the mixing filters in order to guide their estimation. We propose a model based on the Student’s t distribution that exploits the exponential decay of reverberation in the time domain

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Leitner, Loïc. "Étude d'un système de séparation à sélectivité variable et contrôlée usant de membranes de PDMS en milieu organique : application à la séparation de peptides." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0312/document.

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Abstract:

La présente étude a été consacrée à l'étude du potentiel du PDMS pour l'élaboration d'un procédé de séparation membranaire à sélectivité variable et contrôlée. La nanofiltration se base une théorie relativement jeune. Les mécanismes impliqués dans les performances des membranes sont encore sujet à controverse au vu des données de la littérature. La caractérisation du gonflement solvo-dépendant du polymère, ainsi que de ses propriétés de compressibilité à l'état gonflé, ont permis de relier directement les propriétés de perméation et de tamisage moléculaire d'une membrane de PDMS à son état physico-chimique. L'étude de l'influence des paramètres opératoires a dans un premier temps permis d'apporter des éléments de compréhension significatifs concernant les propriétés de perméation résultant de la variabilité de l'agencement structural et géométrique du réseau polymérique. Degré de gonflement, compressibilité de la membrane lorsque soumise à la pression transmembranaire, affinités solvant/membrane et viscosité du solvant ont été mise en avant pour décrire le flux de solvant à travers la membrane. Au vu des résultats, ce dernier résulterait davantage d'un transport de type hydraulique à travers les interstices du PDMS gonflé, qui se comporte analogiquement à un système poreux dans cet état. Les mécanismes de transport impliqués ont pu être confirmés et agrémentés au cours d'une étude de la rétention de molécules modèles : les polyéthylèneglycols. Il a alors été montré, via l'étude de leur rétention individuelle, la faisabilité d'un procédé membranaire dont les performances sont variables et peuvent être ciblés par un choix adéquat des conditions opératoires. Deux types majeures d'influences ont alors pu être soulignée : celles liées à la structure du système solvant/PDMS et celles attribuées aux propriétés physico-chimique de la solution à traiter, présentant des effets synergique pour certains d'entre eux. Après avoir démontré la flexibilité contrôlée des performances de filtration, l'application du système de NF a été concrétisée par l'étude de la purification et du fractionnement de peptides : une purification d'un milieu issu d'une synthèse par voie chimique (un hydrazynopeptide) et le fractionnement ciblé d'un hydrolysat de protéines en provenance de ressources agroalimentaires. Cette étude prospective a alors permis de conclure à de prometteuses capacités du système de NF pour la mise en oeuvre de séparations membranaire dont la sélectivité et la productivité peut être appréhendée et ciblée par des conditions opératoires adaptées
The present study aimed to study the ability to build an adaptative and controlled separation process using PDMS membranes for organic solvent nanofiltration (OSN). Despite the well understanding of mechanisms implied in the performances of nanofiltration in aqueous media, the ones conditioning OSN productivity and sieving properties remains unclear. The characterization of the PDMS swelling when put in contact with several solvent and submitted under pressure allowed for correlating the structural conformation of the PDMS membrane to its permeation properties. The study of the influence of different operating parameters on the solvent fluxes has brought significant insights in the understanding of permeation mechanisms. Swelling degree (SL), membrane compressibility under transmembrane pressure (TMP), solvent/membrane affinity and solvent viscosity were pointed out as major parameters governing the filtration through PDMS membranes. The results concluded on a molecular transport attributed to hydraulic transport through the swollen PDMS, which behavior in this state was similar to a porous material. The transport mechanisms were confirmed and deepened with a study of solute retention using homologous series of polyethylenglycols as « model » molecules. The results have shown the ability to build a separation process with targeted performances when using the appropriate operating conditions (TMP, SL, temperature...). Two main categories of impact were shown to condition the selectivity and the productivity of the membrane: the ones attributed to the polymer/solvent layout and the ones concerning the physico-chemical properties of the filtrated solution. Both categories have in addition presented synergetic effects on the process performances. After the demonstration of the ability to vary and control the sieving properties of the PDMS membranes, the nanofiltration system was applied to two concrete case studies: a purification of a hydrazynopeptide after its production via a chemical synthesis and a fractionation of a protein hydrolyzate originating from renewable resources. In both cases, the prospection of the PDMS ability in terms of targeted selectivity and productivity showed interesting results that confirmed a promising development of a separation process among the sieving properties can be regulated by the application of suitable operating conditions

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Gaubert, Eric. "Séparation radioéléments-sels de fond par nanofiltration assistée par complexation en milieu fortement salin." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO19004.

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Abstract:

Cette etude concerne l'utilisation de la nanofiltration, assistee ou non par la complexation, pour le traitement des effluents liquides de decontamination fortement salins. L'objectif est de separer les elements non radioactifs (nitrate de sodium) des radioelements (cesium, strontium et actinides) afin de reduire le volume de dechets. Dans l'optique d'une application industrielle, un systeme de concentration de l'effluent a deux etages successifs, associant un controle de la salinite des retentats par diafiltration, est tout d'abord defini. Parmi les membranes de nanofiltration testees, les modules desal 5 et nanomax 50 sont preferes (comparativement au module filmtec nf 70) en raison de leurs plus fortes permeabilites a l'eau et au nitrate de sodium. Cependant, les performances intrinseques de ces membranes s'averent insuffisantes en milieu fortement salin. Une etape de complexation selective des radioelements est alors envisagee prealablement a la nanofiltration. Dans un premier temps, le poly(acide acrylique) est utilise pour la separation sodium/strontium, mais les faibles constantes de complexation de ce polymere limitent ce type d'association (nf - paa). Plus selectifs du strontium et du cerium, l'edta et son derive l'edtmp, permettent en milieu fortement salin (4,5 mol/l), la separation sodium/(strontium + cerium). Concernant la separation sodium/cesium, les resorcinarenes sont employes mais leurs performances sont insuffisantes lorsque la salinite de l'effluent est superieur a 0,5 mol/l. Cette etude, menee sur des solutions modeles non radioactives, met en evidence les principaux facteurs agissant sur les performances de la nanofiltration-complexation (pour un systeme membranaire donne) tels que la force ionique, le ph, la teneur en ligand, la pression transmembranaire. Enfin, un pilote de nanofiltration est mis en oeuvre en cellule blindee pour realiser, par telemanipulation, les operations de nanofiltration-complexation sur des solutions radioactives. La membrane nanomax 50 est alors retenue pour une telle application en raison de son faible encombrement (comparativement a la membrane desal 5).

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Mire, Marcelle-Astrid. "Séparation des biopolymères du tronc de bananier en milieu acide organique : cellulose, lignines et sucres." Antilles-Guyane, 2004. http://www.theses.fr/2004AGUY0111.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est le fractionnement chimique du tronc de bananier de l'espèce musa cavendish en vue de sa valorisation á travers notamment la production de papier mais aussi la lignine et les hemicelluloses. L'étude des différents paramètres influant sur la cuisson papetière en milieu acide du tronc de bananier a été réalisée: condition d'imprégnation, durée et température de réaction, rapport acide acétique / acide formique / eau et prétraitement de la matière végétale. La pâte écrue obtenue dans les conditions optimisées possède des caractéristiques physicochimiques très satisfaisantes. Ces pâtes ont été aisément blanchies par une séquence de blanchiment basée sur l'utilisation du peroxyde d'hydrogène. Les co-produits de cette séparation, la lignine et les sucres ont également été isolés et analysés par diverses techniques spectrométriques (irft, rmn, spectrométrie de masse).

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Kuswandi, M. "Procédés de séparation en milieu dispersé : régénération du triéthylène glycol par extraction de l'eau à l'aide d'un brouillard. Etude sur pilote et simulation. Séparation d'hydrocarbures par membranes liquides émulsionnées." Compiègne, 2000. http://www.theses.fr/2000COMP1275.

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Abstract:

Ce travail a été réalisé en partie dans le cadre d'une collaboration avec la société Prosernat. L'objectif de notre travail était d'étudier différents procèdes de séparation de systèmes contenant des hydrocarbures et de l'eau. La première partie décrit la mise au point d'un procède de séparation du système heptane toluène par membranes liquides émulsionnées (émulsions multiples) présentant une grande aire de surface d'échange. Ce mélange est difficile à séparer par distillation du fait de la faible différence des points d'ébullition des deux constituants. La différence des coefficients de diffusion et des solubilités des constituants dans l'eau permet de mettre en évidence la sélectivité de la séparation. L'analyse de composition des phases huileuses par chromatographie en phase gazeuse nous montre que le transfert du toluène est beaucoup plus important que celui de l'heptane. Nous avons constaté que la sélectivité augmente rapidement au cours des premières minutes et que la sélectivité diminue avec la concentration du toluène dans le mélange initial. La deuxième partie est consacrée à la séparation du système tri éthylène glycol-eau. Dans l'industrie du gaz naturel, l'eau qu'il contient pose souvent des problèmes, tels que la formation d'hydrates et l'augmentation du caractère corrosif du gaz. La déshydratation du gaz naturel est donc une étape essentielle dans le traitement du gaz. Un procède le plus répandu est la déshydratation par du tri éthylène glycol (teg) dans une colonne d'absorption. Le teg est ensuite régénère par distillation atmosphérique à 204°c ce qui permet d'obtenir une pureté massique du teg de 99% environ. Or la déshydratation du gaz naturel dépend de la concentration du teg et afin d'obtenir la spécification requise du gaz naturel de très basse teneur en eau, une concentration supérieure du teg est généralement nécessaire. Le travail confié par Prosernat a été réalisé de façon à étudier sur pilote une méthode de régénération du teg par séparation flash suivie d'une condensation de la phase vapeur riche en eau par pulvérisation du teg froid. Cette méthode permet d'obtenir une concentration du teg d'environ 99,6%. La teneur en eau est analyse par dosage coulométrique de Karl Fischer. Une étude de simulation a également été réalisée à l'aide d'un programme en langage pascal et du modèle unifac préalablement testé pour l'équilibre liquide-vapeur du binaire teg-eau. A partir des résultats de la simulation, on a constaté que la concentration du teg régénéré dépend du débit de teg à sécher.

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Yacine, Loujaine. "Etude de la séparation thermogravitationnelle en milieu fluide ou poreux dans une enceinte soumise à des flux thermiques croisés." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30077/document.

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Abstract:

La fraction massique des constituants au sein d'un mélange multi-constituants, cesse d'être homogène lorsque ce dernier est soumis à un gradient thermique. En effet, la présence d'un gradient thermique engendre une diffusion de masse au sein du mélange détruisant cette homogénéité. Cet effet connu depuis le XIXe siècle porte le nom de la thermodiffusion, ou encore l'effet Soret. On définit la diffusion thermogravitationnelle comme étant le couplage entre la thermodiffusion et la convection. La diffusion thermogravitaionnelle peut conduire à des séparations importantes dans les fluides multi-constituants comparée à la thermodiffusion. On s'intéresse dans ce travail de thèse, comportant une partie numérique et théorique, aux différentes structures d'écoulement et à la séparation des espèces d'une solution binaire remplissant une cavité parallélépipédique fluide ou poreuse. La cavité, placée dans le champ de la pesanteur, est soumise au niveau de ses parois horizontales et verticales à des densités de flux uniformes et croisés. L'analyse dimensionnelle de ce problème de convection thermogravitationnelle fait ressortir un certain nombre de paramètres sans dimension à savoir les nombres de Rayleigh thermique
The mass fraction of the components in a multi-component mixture ceases to be homogeneous when it is subjected to a thermal gradient. Indeed, the presence of a thermal gradient causes mass distribution within the mixture which destroys this homogeneity. This effect known since the nineteenth century is called thermodiffusion, or the Soret effect. The thermogravitational diffusion is defined as the coupling between the thermodiffusion and convection. The thermogravitational diffusion may lead to significant separations in fluids multi components compared to thermodiffusion. We focus in this thesis, including both numerical and theoretical parts, on the different flow structures and species separation of a binary solution filling a rectangular fluid or porous cavity. The cavity, placed in the gravity field is subjected to uniform heat fluxes densities at the horizontal and vertical walls. Dimensional analysis of this thermogravitational convection problem reveals a number of dimensionless parameters namely: thermal Rayleigh number

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Devigili, Pierre. "Séparation du zinc et du nickel en milieu chlorure concentré : application à la valorisation de déchets industriels liquides." Metz, 2002. http://www.theses.fr/2002METZ037S.

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Abstract:

La valorisation des métaux est un secteur dont l'importance ne cesse de croître en réponse aux contraintes économiques et environnementales grandissantes. C'est dans ce cadre que s'inscrit le sujet de ce travail qui est axé plus particulièrement sur la séparation du zinc et du nickel en milieu chlorure fortement concentré dans le but d'une application industrielle à la valorisation de ce type d'effluents. Le développement au sein du Laboratoire d'Electrochimie des Matériaux s'est appuyé sur des traitements hydrométallurgiques directement transférables au tissu industriel. Ainsi, faisant suite à une étude approfondie des propriétés en solution aqueuse des deux métaux de transition et en accord avec le partenaire industriel, le centre de recherche du groupe, VIVENDI ENVIRONNEMENT, plusieurs voies ont été envisagées et étudiées. Celles-ci mettent en oeuvre des techniques d'échange d'ions et d'insolubilisation. La voie engageant un échangeur anionique sous forme chlorure a permis une séparation efficace des deux cations grâce aux propriétés complexantes des ions chlorures, présents dans le milieu, vis-à-vis du zinc avec lequel ils forment des complexes anioniques et neutre. L'application de la méthode mise en place à un effluent industriel a nécessité la mise en place d'une étape d'abattement du calcium afin de répondre au cahier des charges du repreneur potentiel : la société ERAMET. Les résultats obtenus ont été validés au stade pilote et font l'objet d'un dépôt de brevet par SARP INDUSTRIE filiale de VIVENDI ENVIRONNEMENT. Deux voies d'optimisation ont été étudiées afin de réduire les volumes d'éluat générés par le traitement. La première fait appel à la chimie de coordination du zinc par le biais de la formation d'un complexe cationique favorisant la dissociation du complexe chloro fixé sur l'échangeur et la seconde s'appuie sur une technique électrochimique innovante. Les techniques de précipitation d'un des deux métaux mises en oeuvre se sont révélées peu efficaces d'un point de vue séparation ou pureté des produits obtenus. L'insolubilisation du nickel sous forme d'oxyde supérieur n'étant pas directement sélective, a fait l'objet d'un développement supplémentaire engageant la lixiviation sélective de l'hydroxyde de zinc
The importance of metal recycluig is increasing with economic and environmental 1 constraints. The subject of this work deals with the separation of nickel and zinc in a highly concentrated chloride medium. The final objective is industrial applications of a defined process for such effluents. The research carried out at the Laboratoire d'Electrochime des Matériaux was based on hydrometallurgic treatments directly transferable to factory sites. Several ways were investigated in relation with the industrial partner : the research centre of VIVENDI ENVIRONNEMENT. The h-st way concems the use of an anion exchanger (Cl forrn) to achieve the separation of the cations. This process is based on the highly concentrated chloride medium allowing the formation of anionic zinc chloro complexes. The method initially tested with a synthetic solution 1 was successfully applied to an industrial effluent. The obtained results were validated at pilot 1 scale. The process has been submitted by SARP INDUSTRIE (VIVENDI ENVIRONNEMENT) to be patented. An improvement of zinc elution mas proposed. Two different solutions were studied, one based on an original electrochemical process and the other using a chelating reagent. The other ways irnplement insolubilisation processes. The traditional separation by precipitation of one of the metals appears to be not very effective. The formation of superior nickel oxide is not directly selective, but good performances can be reached by additional treatment consisting in the sodic leachmg of zinc hydroxide fiom the solid compound

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Ottino, Gabriele. "Two approaches to the study of detached flows." Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13786/document.

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Abstract:

On étudie des phénomènes de séparation d'écoulement avec deux approches différentes. Dans la première partie, on considère des écoulements 2D, instationnaires, incompressibles et non visqueux. Un modèle analytique-numérique, basé sur la jonction d'une transformation conforme et d'une méthode aux tourbillons ponctuels, est construit pour définir l'écoulement potentiel dans un domaine doublement connecté où les corps sont caractérisés par une variation temporelle de leur circulation. En particulier, on s'intéresse à l'étude de l'écoulement autour d'un VAWT avec deux pales. Dans la seconde partie on considère des écoulements visqueux et compressibles. On construit un solveur qui résoud les équations de Navier-Stokes en y introduisant une technique de pénalisation: les corps sont modélisés comme des milieux poreux ayant une porosité très petite par rapport à la porosité du fluide extérieur. Cette technique permet d'utiliser des maillages cartésiens pour des géométries très complexes
In the present work flow separation phenomena are investigated by means of two different approaches. In the first part, 2D unsteady incompressible inviscid flows are studied. An analytical-numerical model, based on the conjunction of a conformal mapping and a point vortex method, is built to define the potential flow field in a doubly connected domain where bodies are characterized by a variation in time of their circulation. In particular, the study of the unsteady flow past a 2-blade Darrieus VAWT is addressed. Until now the study of vortex motions has only been described in doubly-connected flow fields where the circulations have a constant null value. The flow field here analysed has a deep unsteadiness, which determines the circulations varying in time: so a technique is developed to uniquely define the circulations around the bodies. Three conditions result necessary to be imposed: in addition to the two Kutta conditions at the trailing edges, another one has to be imposed in order to respect the Kelvin theorem. With a classical configuration, this machine, experiencing angles of attack of opposite values, gives rise to complex vortex shedding phenomena that reduce its performances and stress its structure. In order to control the flow separation from the blades, an innovative solution is qualitatively investigated which consists of taking blade profiles provided with vortex trapping cavities. Interesting results are obtained, even if in the limit of inviscid flow. In the second part compressible viscous flows are taken into account. A fully Navier-Stokes equations solver is implemented introducing the penalization technique. The idea is to replace the bodies by the fluid, in a way that also into the bodies the penalized Navier-Stokes equations remain valid, respecting the boundary conditions on their contours. Starting from this purpose, the bodies are considered as porous media with a little porosity with respect to that of the external flow, which tends to infinity. This technique allows simple Cartesian meshes to be used, also for very complex geometries like those of industrial interest. The resulting code is tested on different flow fields, both steady and unsteady, both subsonic and supersonic, obtaining always a good agreement with other theoretical and numerical results described in literature

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Khaddour, Fadi. "Amélioration de la production de gaz des « Tight Gas Reservoirs »." Thesis, Pau, 2014. http://www.theses.fr/2014PAUU3005/document.

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Abstract:

La valorisation des réservoirs gaziers compacts, dits Tight Gas Reservoirs (TGR), dont les découvertes sont importantes, permettrait d’augmenter significativement les ressources mondiales d’hydrocarbures. Dans l’objectif d’améliorer la production de ces types de réservoirs, nous avons mené une étude ayant pour but de parvenir à une meilleure compréhension de la relation entre l’endommagement et les propriétés de transport des géomatériaux. L’évolution de la microstructure d’éprouvettes qui ont été soumises préalablement à des chargements dynamiques est étudiée. Une estimation de leurs perméabilités avec l’endommagement est tout d’abord présentée à l’aide d’un modèle de pores parallèles couplant un écoulement de Poiseuille avec la diffusion de Knudsen. Nous avons ensuite mené des travaux expérimentaux afin d’estimer l’évolution de la perméabilité avec l’endommagement en relation avec l’évolution de la distribution de tailles de pores. Les mesures de perméabilité sont effectuées sur des cylindres en mortier similaire aux roches tight gas, soumis à une compression uniaxiale. La caractérisation des microstructures des mortiers endommagés est réalisée par porosimétrie par intrusion de mercure. Afin d’estimer l’évolution de la perméabilité, un nouveau modèle hiérarchique aléatoire est présenté. Les comparaisons avec les données expérimentales montrent la capacité de ce modèle à estimer non seulement les perméabilités apparentes et intrinsèques mais aussi leurs évolutions sous l’effet d’un chargement introduisant une évolution de la distribution de taille de pores. Ce modèle, ainsi que le dispositif expérimental employé, ont été étendus afin d’estimer à l’avenir les perméabilités relatives de mélanges gazeux. Le dernier chapitre présente une étude de l’adsorption de méthane dans différents milieux fracturés par chocs électriques. Les résultats, utiles pour l’estimation des ressources en place, ont montré que la fracturation permet de favoriser l’extraction du gaz initialement adsorbé
The valorization of compact gas reservoirs, called tight gas reservoirs (TGR), whose discoveries are important, would significantly increase the global hydrocarbon resources. With the aim of improving the production of these types of gas, we have conducted a study to achieve a better understanding of the relationship between damage and the transport properties of geomaterials. The microstructure evolution of specimens, which were submitted beforehand to dynamic loading, has been investigated. An estimation of their permeability upon damage is first presented with the help of a bundle model of parallel capillaries coupling Poiseuille flow with Knudsen diffusion. Then, we have carried out an experimental work to estimate the permeability evolution upon damage in relation to the evolution of the pore size distribution in uniaxial compression. The measurements of permeability have been performed on mortar cylinders, designed to mimic typical tight rocks that can be found in tight gas reservoirs. Microstructural characterization of damaged mortars has been performed with the help of mercury intrusion porosimetry (MIP). To estimate the permeability evolution, a new random hierarchical model has been devised. The comparisons with the experimental data show the ability of this model to estimate not only the apparent and intrinsic permeabilities but also their evolutions under loading due to a change in the pore size distribution. This model and the experimental set up have been extended to estimate the relative permeabilities of gas mixtures in the future. The final chapter presents a study of the adsorption of methane on different porous media fractured by electrical shocks. The results, concerning the estimation of the in-place resources, have shown that fracturing can enhance the extraction of the initial amount of adsorbed gas

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Ismael, Moutaoukel. "Extraction de métaux en milieu micellaires et microémulsions cinétiques de complexation/decomplexation et séparations sélectives par ultrafiltration." Nancy 1, 1993. http://www.theses.fr/1993NAN10055.

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Abstract:

Ce travail concerne la complexation des ions CUII, COII et NIII par des extractants solubilisés dans différents types de micelles. On montre que le cœur hydrophobe des micelles peut jouer un rôle comparable à celui de la phase organique dans l'extraction liquide-liquide classique. Des études cinétiques par la technique de l'écoulement bloque ont démontré la possibilité d'effectuer des ralentissements considérables de la vitesse de complexation des ions métalliques étudiés, en présence d'un extractant lipophile, solubilisé dans des micelles cationiques. La cinétique de dissociation des complexes par acidification de la solution a également été étudiée en milieux micellaires. Comme dans les milieux homogènes, la cinétique de complexation dépend énormément de la nature du métal, avec des vitesses variant dans l'ordre CUII, COII, NIII. Les conditions de fort ralentissement mises en évidence, nous ont permis d'envisager des séparations entre les trois ions ci-dessus sur la base de leur vitesse de complexation. Des tentatives de séparation des ions COII et NIII ont été effectuées par un procédé de transport par membranes liquides, en développant une nouvelle cellule de transport qui a fait l'objet d'une étude détaillée. La technique d'ultrafiltration couplée à l'extraction micellaire, a donné des résultats plus intéressants. D'une part ils ont montré la possibilité de desextraire sélectivement en fonction du ph final choisi, exactement comme dans l'extraction par solvant classique; d'autre part ils ont permis de séparer les couples COII/NIII ou COII/CUII sur la base de leurs vitesses de complexation. Ces nouveaux procédés (extraction micellaire couplée à l'ultrafiltration) ont un avantage important du au fait que l'extraction peut être réalisée dans un milieu essentiellement aqueux, évitant ainsi l'utilisation de solvants organiques. Leur développement pourrait contribuer à la protection de l'environnement

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Huguet, Anne. "Un nouveau concept de séparation actinides-lanthanides en milieu sel fondu : mise en oeuvre d'une cathode liquide à surface renouvelée." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00539606.

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Abstract:

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre des recherches menées sur l'évaluation des procédés pyrochimiques pour la séparation actinides-lanthanides. Ils concernent plus précisément un coeur de procédé consistant en la réduction, sur cathode liquide, des actinides dissous en milieu sel fondu. Cette technique présente un certain potentiel pour un scénario de « gestion groupée ». L'objectif de ces travaux est de proposer un procédé de séparation électrolytique qui améliorait, à la fois, les performances d'extraction des An, et de séparation An-Ln. L'amélioration de la sélectivité passe par la mise en oeuvre d'autres solvants que ceux explorés jusqu'à présent. Une étude méthodologique et thermodynamique nous a conduits à sélectionner une combinaison solvant/substrat cathodique prometteuse : fluorures fondus et bismuth liquide. Cette étape a été suivie d'une validation expérimentale (sur néodyme), permettant de s'assurer aussi bien de la faisabilité de mise en oeuvre des systèmes, que de la pertinence de nos prévisions. Les performances d'extraction pourraient, quant à elles, se voir améliorées par la mise en oeuvre d'un renouvellement de l'interface sel/cathode liquide. Il s'agit alors de répondre à la faisabilité d'une électrolyse dynamique sur gouttes de métal liquide. L'étude de la transposition de cette technologie aux milieux présélectionnés nous a conduits à mettre au point un petit dispositif dédié aux études d'écoulement, ainsi qu'une méthode de détermination des tensions interfaciales à haute température. Ces travaux démontrent que le principe de séparation sur cathode liquide à surface renouvelée ne présente pas de point rédhibitoire. Néanmoins, une validation en actif et une optimisation de la technologie sont nécessaires pour compléter l'évaluation de cette technique séparative innovante.

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Langrand, Georges. "Réactions catalysées par les lipases en émulsion et en milieu organique : compétition et résolution : application à la séparation de (-) menthol." Université Paul Cézanne (Aix-Marseille). Faculté des sciences et techniques de Saint-Jérôme, 1986. http://www.theses.fr/1986AIX30074.

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Abstract:

Utilisation des lipases, soit dans un tampon (reaction realisee en emulsion), soit a l'etat solide, dans un solvant organique. Dans les 2 cas, les reactions reversibles de synthese-hydrolyse d'esters et de transesterification sont effectuees. Determination des facteurs de separation donneurs et accepteurs d'acyle. Etablissement d'un modele cinetique simple pour prevoir et decrire l'evolution d'une reaction. Application a la resolution cinetique du menthol, en milieu organique, avec la lipase de candida rugosa. Preparation du (-) menthol a partir du melange racemique ou de melanges industriels plus complexes (melange d'hydrogenation de thymol)

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Losno, Marion. "Développement d'un microsystème séparatif sur monolithe organique pour l'analyse des radionucléides en milieu acide nitrique." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066423/document.

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Abstract:

L’analyse des radionucléides est une nécessité pour la gestion des matières et déchets radioactifs liée à l’industrie nucléaire. Pour éviter les interférences et améliorer la précision des mesures, les étapes de traitement de l’échantillon et de séparations restent aujourd’hui incontournables. Elles sont cependant longues, irradiantes, difficiles à mettre en œuvre en boite à gants et produisent un volume de déchets liquides et solides significatif. L’objectif de cette thèse est de proposer une alternative innovante à l’utilisation des colonnes d’extraction sur phase solide dans les protocoles de séparation des radionucléides en milieu nitrique concentré permettant de réduire ces déchets en fin de cycle analytique et d’automatiser ces étapes. Un premier microsystème jetable en plastique (COC) intégrant une micro-colonne séparative de chromatographie d’extraction a été conçu. La phase stationnaire est un monolithe poly(AMA-co-EDMA) synthétisé par photopolymérisation in situ à structure ajustable, fonctionnalisable à façon, résistant au milieu nitrique concentré. Les capacités d’échange obtenues sont de l’ordre de 150 mgU/g de monolithe pour le TBP et le mélange TBP/CMPO et 280 mgU/g de monolithe pour le DAAP. Les valeurs des coefficients de partage des monolithes imprégnés ont été déterminées pour U(VI), Th(IV), Eu(III) et Nd(III) pour les 3 extractants (ainsi que pour Pu(IV) dans le cas de monolithes imprégnés par le TBP). La synthèse du monolithe a été transférée en microsystème centrifuge et après étude hydrodynamique, la séparation U,Th/Eu en milieu nitrique a été réalisée sur colonne imprégnée TBP en microsystème classique puis transférée en microsystème centrifuge
Radionuclides analysis is a key point for nuclear waste management and nuclear material control. Several steps of sample modification have to be carried out before measurements in order to avoid any interferences and improve measurement precision. However those different steps are long, irradiant and difficult to achieve in gloveboxes. Moreover they produce liquid and solid waste. The goal of the study is to offer a new alternative to the use of solid phase extraction column for radionuclides separation in hard nitric acid medium. The system will decrease the amount of nuclear waste due to the analysis and automatize the different steps of the analysis. A plastic device made of COC containing a micro solid phase extraction column is first designed. Stationary phase is a poly(AMA-co-EDMA) monolith synthetized in situ. Its structure is adjustable and its functionalization versatile with a high resistance to nitric acid medium. Exchange capacity is 150 mg/g of monolith for TBP and TBP/CMPO column and up to 280 mg/g of monolith in case of DAAP. Exchange coefficients are determined for U(VI), Th(IV), Eu(III) and Nd(III) for 3 different extractants (and Pu(IV) in case of TBP column). Monolith synthesis is transferred in centrifugal device and hydrodynamic behavior studied. U,Th/Eu separation was finally carried out in both classic and centrifugal microsystem on TBP column

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Nouy, Anthony. "Une stratégie de calcul multiéchelle avec homogénéisation en temps et en espace pour le calcul de structures fortement hétérogènes." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00422369.

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Abstract:

Une nouvelle stratégie de calcul multiéchelle est développée pour l'analyse de structures hétérogènes. Elle inclut une procédure d'homogénéisation automatique en temps et en espace et devrait se substituer aux stratégies d'homogénéisation standards dans certains domaines d'application. L'étude de points clés conditionnant les performances de la stratégie a également conduit à l'élaboration de nouveaux outils. Il est proposé une méthode de discrétisation saine des quantités d'interface pour les méthodes de décomposition de domaine mixtes. Une technique d'approximation du problème homogénéisé basée sur l'introduction d'une troisième échelle est également introduite. Enfin, il est proposé une méthode d'approximation robuste d'équations d'évolution linéaires, basée sur le concept d'approximation radiale (décomposition en variables séparées), qui permet la construction a priori d'une base réduite pertinente de fonctions spatiales. Ces améliorations permettent d'envisager l'analyse de structures composites à grand nombre de cellules.

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Mizzi, Benoît. "Méthodologie générale pour la conception d'une extraction liquide-liquide réactive : application à la séparation d'un acide carboxylique issu d'un milieu fermentaire." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://oatao.univ-toulouse.fr/17776/1/MIZZI_Benoit.pdf.

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Abstract:

Le couplage fonctionnel des opérations de séparation et de réaction ainsi que les bio-procédés sont deux axes de recherche largement explorés. Cependant, l’industrie du génie des procédés a du mal à se tourner vers des technologies de ce type car il demeure un réel manque de connaissances et d’outils de conception pour ce genre de procédés. Une méthodologie de conception générale pour l'extraction liquide-liquide réactive est introduite dans cette étude. Elle est composée de trois étapes différentes: l'analyse de faisabilité, la synthèse ou dimensionnement du procédé et la validation par simulation. Cette méthodologie conduit à des paramètres structuraux et opératoires de la colonne étudiée à partir seulement des informations concernant le comportement physico-chimique du système étudié, en exploitant les équations d’équilibre chimique et entre phase ainsi que les bilans matières. Les résultats de cette méthode sont un bon point de départ pour une étude d'optimisation ou d'un processus de calcul d'investissement. Cette méthodologie a été appliquée à différentes études de cas: regroupant deux stratégies différentes d'extraction avec plusieurs solvants pour récupérer l'acide succinique dans un milieu de fermentation

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Vieira, Nunes Antonio Idivan. "Transport d'ions sous l'effet d'un champ électrique en milieu poreux : applications à la séparation de terres rares par électrophorèse à focalisation." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1999_VIEIRA_NUNES_A_I.pdf.

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Abstract:

Les ions trivalents de terre rare ont des propriétés très voisines et leurs séparation les uns des autres, généralement délicate, est souvent effectuée par extraction par solvant ou échange d'ions. L'électrophorèse à focalisation représente une alternative à ces techniques éprouvées et l'objet de ce travail était l'étude fondamentale des phénomènes de transport d'ions dans un tel procédé. L'électrophorèse dite à focalisation permet de séparer des espèces amphotères comme des cations de terres rares, M+3, en ayant recours à un gradient de pH dans la cellule et à l'ajout d'un complexant acide (EDTA) par exemple. Cette méthode repose sur la différence des points isoélectriques de ces espèces, présentés sous forme cationique prés de l'anode ou bien sous la forme complexé ionique, plus prés de la cathode. Les ions de terres rares sont soumis aux effets antagonistes de la diffusion et de la migration, ce qui permet leur focalisation au point isoélectrique, correspondant au pH pour lequel leur mobilité effective est nulle. Après une étude bibliographique sur les terres rares et les procédés de séparation par électrophorèse, ce mémoire décrit des approches théoriques et expérimentales des équilibres de complexation de quelques terres rares (lanthane, cérium, praséodyme et néodyme) en fonction du pH ainsi que l'estimation du point isoélectrique. Les phénomènes des transports et de focalisation en vie de la séparation de deux terres rares font l'objet du dernier chapitre: l'étude a été conduite tout d'abord en absence d'écoulement forcé de la solution et a permis de dégager des conditions opératoires permettant la focalisation d'une espèce. L'apport méthodologique a été utilisé pour la conception et la réalisation d'un cellule avec circulation continue de solution et dotée de 42 capteurs de températures et 42 de potentiels. Les résultats de premiers essais de focalisation et de séparation de deux terres rares sous la forme de profils des différentes grandeurs, sont présentés et discutés
Trivalent ions of rare earth elements have very similar properties and their difficult separation each from another is usually carried out by liquid-liquid extraction or ion exchange focalisation electrophoresis represehts an alternative route to the usual techniques. The purpose of this work consisted of the fundamental investigation of ion transport phenomena in electrophoretic processes. Focalisation electrophoresis is suitable for separation of amphoteric species such as rare earth ions, using a pH gradient in the cell and upon addition of a complexed agent e. G. EDTA. This technique relies upon the difference in isoelectrical points of the considered species, being under the form of free cation near the ano'de, and in the form of anionic complexed species doser to the cathode Rare earth species are submitted to the antagonist effects of diffusion and migration, enabling their focalisation to occur at the isoelectrial point, corresponding to nil value of their effective mobility. Following a literature survey on rare earth elements and electrophoresis processes, the document describes theoretical and experimental investigations of complexation equilibria of some rare earth elements, namely lanthanum, neodymium, praseodymium and cerium, depending on pH. Values for the isoelectrical points coulb be estimated. Transport and focalisation phenomena in view of rare earth separation, are dealt in the last chapter. Investigations were first carried out without forced circulation of the electrolyte solution and the transient behavior of the system allowed operating conditions to be design and built-up of a continuos device, more suitable to separation, and provided with 42 potential and 42 temperature sensors: the results of the preliminary runs, in form of variable profiles, are presented and discussed
Os fons trivalentes de terras raras apresentam propriedades muito proximas umas das outras, o que dificulta bastante a separaçao destes elementos, sendo a extraçao por solvente e troca de ions os unicos métodos mais usados na separaçao de terras raras. No entanto, a eletroforese à focalisaçao representa uma alternativa à separaçao de terras raras como mostra este trabalho que tem como objetivo fundamental estudar os fenomenos de transportes de ions num determinado processo. Através da técnica de eletroforese à focalizaçao, é possivel separar espécies ionicas anfotéricas, como por exemplo cations de terras raras, M+3, aplicando-se um gradiente de pH na célula de separaçao e utilizando um acido como agente complexante, como por exemplo o EDTA. 0 principio deste método é baseado na diferença dos pontos isoelétricos das espécies presentes sob a forma cationica proxima ao anodo ou sob a forma do complexo ionico proximo ao catodo. Os ions de terras raras estao sempre submetidos aos efeitos da diftisao e da migraçao o que os levam a focalizarem em seus pontos isoelétricos correspondentes a mobilidade efetiva nula. Apos um èstudo bibliognifico sobre as terras raras e os processos de separaçao por eletroforese, este relatorio de tese descreve as aproximaçoes teorico e experimental de equilfbrio de complexaçao de alguns elementos de terras raras, como por exemplo: lantanio, cério, praseodimio e neodimio, em funçao do pH, hem como a estimacao do ponto isoelétrico. Os fenomenos de transporte e de focalizaçao foram abordados no ultimo capftulo, o que nos permitiu de observar as condiçoes operacionais de focalizaçao de uma espécie sem o fluxo forçado de uma soluçao. A metodologia descrita anteriormente foi utilizada para a concepçao e a realizaçao de uma célula corn circulaçao continua da soluçao num sistema dotado de 42 captores de temperaturas e 42 de potenciais. Os resultados dos primeiros testes de focalizaçao e da separaçao de dois elementos de terras raras foram apresentados e discutidos sob a forma de perfis de diferentes parametros

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Oueslati, Nadia. "Conception et optimisation d'un procédé extrapolable de purification d'acides hyaluroniques produits par culture microbienne." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0191/document.

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Abstract:

L’acide hyaluronique (AH) est un polymère osidique aux propriétés mécaniques et biologiques d’intérêt pour le secteur de la santé et des cosmétiques. L’AH est produit à l’échelle industrielle par mise en oeuvre de souches de streptocoques groupe C et D. A l’issue de la production, une part de l’AH est libre dans le milieu de culture complexe, l’autre est associée à la capsule des cellules. La purification de l’AH est délicate en raison, d’une part, de la complexité des milieux de production et, d’autre part, des exigences de la pharmacopée européenne. L’objectif de cette thèse a été de proposer un enchaînement d’opérations et de conditions opératoires permettant une purification de l’AH à partir d’un milieu de production. Au départ, deux méthodes analytiques originales de quantification et d’évaluation de la taille de l’AH en milieux complexes ont été mises au point afin de pouvoir évaluer les critères de performance des procédés de séparation. Ensuite, quatre opérations permettant, premièrement l’extraction, deuxièmement l’élimination des cellules productrices d’AH, troisièmement la purification, et enfin, le séchage d’AH ont été établies. L’étude de l’extraction de la capsule d’AH assistée par SDS ou au TCA a permis d’établir que l’AH lié aux cellules ne représente que 7 % de l’AH produit. Il en a été déduit que cette étape n’est pas nécessaire. L’étude de la séparation des cellules du milieu de culture a montré que la microfiltration tangentielle n’est pas adaptée en raison, d’une part, d’une rétention trop élevée de l’AH (même avec des diamètres de pores supérieurs à 0,22 µm) et d’autre part, d’un colmatage trop rapide des membranes. Cette étape doit être réalisée par filtration frontale sur adjuvant de filtration (Célite). La purification de l’AH a été envisagée par diafiltration (DF) avec des membranes d’ultrafiltration. L’étude des conditions opératoires (PTM, débit d’alimentation, concentration en AH et seuil de coupure), par plan d’expériences, a permis de sélectionner des conditions qui maximisent le flux de perméat ainsi que la rétention d’AH. Ces conditions ont été appliquées en diafiltration au cours de laquelle les performances de séparation (rendement, pureté, productivité) ont été étudiées. Une méthodologie, basée sur les équations classiques de bilans de matière et de flux de perméat en DF, a alors été proposée. Cette démarche avait tout d’abord pour but de prédire lesdites performances en prenant en compte la composition complexe du milieu, de culture bactérienne mais aussi de faciliter l’agencement des étapes du procédé de purification. La diafiltration permet de satisfaire les exigences de pureté de la pharmacopée, mais pas les niveaux de certaines molécules (protéines et acides nucléiques). L’étude de l’adsorption de ces molécules sur charbon actif, en fonction de la température, de la force ionique, du pH et du type de charbon actif, a permis d’établir les conditions les plus favorables de l’élimination de ces molécules. Les équations classiques de modélisation des isothermes correspondant le mieux aux résultats expérimentaux ont été sélectionnées et utilisées avec les équations de performance en DF, afin d’associer au mieux ces deux étapes. Enfin, concernant le séchage de l’AH, deux méthodes, l’une par lyophilisation et l’autre par précipitation en solvant organique, ont été comparées. Ces dernières permettent d’obtenir moins de 20 % d’humidité et de conserver les propriétés des molécules d’AH
Hyaluronic acid (HA) is a biopolymer with mechanical and biological properties interesting the health and cosmetic areas. The industrial HA production is realized by implementation of streptococcus strains (group C or D). At the end of the production phase, a part of HA is free in a complex culture medium while the other remains associated to the cells in a capsule. The two main difficulties of the purification of HA lie, firstly, on the complexity of the production medium and, secondly, on the high requirements of the European Pharmacopoeia for such an application. The aim of this thesis was to provide an appropriate sequence of separation processes and a set of operating conditions for HA purification from a complex production medium which complies with the Pharmacopea. Initially, two original analytical methods for quantifying and evaluating the size of HA in complex environments have been developed in order to evaluate the performance criteria of the separation processes. Then, the HA extraction from the capsule, the elimination of cells, the purification and drying of HA were using classical separation processes and studied. The HA extraction by SDS or TCA showed that the HA bound to cells corresponds to 7 % of HA production. As a consequence, it was concluded that this step was not necessary. The cell separations from the culture medium by tangential microfiltration was unsuitable because of an excessive retention of HA (even at pore diameters higher than 0.22 µm) and a too fast membrane clogging. Good performances were observed with dead-end filtration using Celite. Then, the purification of HA by diafiltration (DF) with ultrafiltration membranes was considered. The operating conditions (PTM, feed rate, HA concentration and cutoff) allowing to maximize the permeate flow rate and the HA retention were selected from design of experiments methodology. The performances of purification by diafiltration (DF) in these conditions (yield, purity and productivity) were monitored. A method for predicting the performances according to the complex medium composition, based on the conventional mass balance equations and the DF permeate flow rate, was then proposed. This was done in order to facilitate the arrangement of the purification steps. In DF, the requirement of the pharmacopoeia in term of overall purity was obtained (> 95 %) but the proteins and nucleic acids levels were still above the threshold. This is why the adsorption of these molecules on activated carbon was studied as a function of temperature, ionic strength, pH and the type of activated carbon. The isotherm equations that better fitted the experimental data were selected and used combined to the equations of DF performances in order to find an appropriate chaining. Finally, the AH lyophilization and precipitation in organic solvent were compared. Both drying methods present less than 20 % moisture and preserve the properties of the molecule

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Elhajjar, Bilal. "Sur le couplage thermodiffusion-convection : séparation et instabilités induites par de nouvelles configurations géométriques et thermiques." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/348/.

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Abstract:

Cette recherche porte sur le couplage entre la thermodiffusion et la convection dans de nouvelles configurations géométriques et thermiques, en vue d'améliorer la séparation thermogravitationnelle des constituants d'un mélange. La séparation des espèces a essentiellement été obtenue dans des colonnes verticales sous gradient thermique horizontal. Nous avons montré dans cette étude, qu'il était possible de réaliser des séparations équivalentes en configuration de Rayleigh-Bénard, dans une cellule horizontale soumise à un gradient thermique de composante horizontale linéaire et de composante verticale constante et pour des cellules inclinées chauffées par le bas ou par le haut. L'action des vibrations de hautes fréquences et de faibles amplitudes nous a permis d'élargir la gamme de variations des paramètres physiques en vue d'accroître la séparation. Les résultats analytiques, numériques et expérimentaux obtenus sont en bon accord
In the present work, the coupling between thermo-diffusion and convection in new thermal and geometrical configurations was studied in order to improve the thermo-gravitational separation of mixture components. The thermo-gravitational separation phenomenon has been essentially studied in vertical columns subjected to horizontal temperature gradient. It was shown in this study that it is possible to obtain an equivalent level of separation in the Rayleigh-Bénard configuration, in a horizontal cell subjected to a thermal gradient with a linear horizontal component and constant vertical component and in inclined thermo-gravitational cell. High frequency and small amplitude vibrations enabled us to increase the level of separation in the Rayleigh-Bénard configuration for a larger range of physical parameter variations. The analytical, numerical and experimental results are in good agreement

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Belair, Sarah. "Modélisation thermodynamique de l'extraction de nitrates de lanthanides par le CMPO et par un calixarène-CMPO en milieu acide nitrique concentré : application à l'optimisation de la séparation des lanthanides et des actinides/lanthanides." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066480.

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Ouadhani, Soumaya. "Actions des vibrations sur le processus de séparation des constituants d'un mélange binaire en configuration de Rayleigh-Bénard." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30192/document.

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Abstract:

Dans cette étude, nous proposons une étude théorique et numérique de l'influence des vibrations de hautes fréquences et de faibles amplitudes sur la séparation thermo-gravitationnelle des constituants d'un mélange binaire saturant un milieu poreux. La cellule considérée est horizontale, de grand rapport d'aspect et placée dans le champ de pesanteur. La formulation mathématique est obtenue en utilisant le formalisme des équations moyennées. Les conditions aux limites imposées au niveau des parois horizontales diffèrent de celles du problème de Rayleigh Bénard. On considère respectivement le cas où un flux constant est imposé sur ces parois puis le cas où un flux thermique constant est imposé sur la paroi inférieure alors qu'une température constante est imposée sur la paroi supérieure. Dans les deux configurations, onmet en évidence de solutions stables monocellulairesconduisant à la séparation des constituants du mélange et ce pour une large gamme des paramètres adimensionnels régissant le problème. Les résultats analytiques et de simulations numériques directes sont en très bon accord. Dans les deux cas, une étude de stabilité linéaire de la solution d'équilibre et de la solution monocellulaireest réalisée par méthode spectrale
In this study, the influence of vertical vibrations on species thermo-gravitational separation of a binary fluid, saturating a porous medium, is presented. The cell is horizontal of large aspect ratio and situated in the gravity field. A formulation using time average equations is used. Two configurations have been considered and compared. In the first one, a constant heat flux is imposed on the horizontal walls and in the second case, a constant heat flux is imposed on the bottom wall while a constant temperature is imposed on the top wall. For each configuration, stable unicellular solutions leading to species separation are obtained, depending on the dimensionless parameters of the problem. The analytical results are in good agreement with those obtained by direct numerical simulations. In both cases, a linear stability analysis of the equilibrium solution and the unicellular one is presented using a spectral method

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Kerfai, Syrine. "Etude d'un procédé chromatographique d'échange d'ions pour la séparation de la ribulose 1,5-diphosphate carboxylase (Rubisco) dans le cadre de la valorisation d'un sous produit agricole." Thesis, Toulouse, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAT0014/document.

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Abstract:

Les milieux biologiques bruts, provenant des opérations de transformation de biomasse sont souvent caractérisés à la fois par leur caractère polluant et par un potentiel de valorisation important. Le développement de procédés adaptés au traitement de tels milieux complexes présente ainsi beaucoup d’intérêt. Les jus verts générés par la déshydratation de la luzerne (Medicago Sativa) sont caractérisés par une forte teneur en protéines. Outre leur valeur nutritionnelle importante, ces protéines ont des applications potentielles dans plusieurs domaines, notamment environnemental de part leur teneur élevée en Ribulose 1,5 Bisphosphate Carboxylase Oxydase (Rubisco), enzyme responsable de la fixation du CO2 chez les plantes. Dans ce travail la séparation sélective de la Rubisco à partir du jus de luzerne industriel centrifugé par chromatographie d’échange d’ions a été étudiée. Dans un premier temps une méthode d’analyse qualitative et quantitative a été mise au point pour la détection et la quantification de la Rubisco en solution et ainsi le suivi du procédé de séparation. Dans un deuxième temps, le procédé de séparation a été étudié en colonne, en lit fixe et en lit expansé, en utilisant le support échangeur d’anions Q Hyper Z et l’effet de la dilution du milieu sur la capacité dynamique du procédé a été analysé dans les deux cas. Les résultats obtenus ont montré que les deux modes de contact permettent d’avoir des capacités dynamiques de rétention du même ordre de grandeur que celles de la littérature. Après élution, la Rubisco a été concentrée jusqu’à 21 fois et les fractions produites étaient caractérisées par un grand degré de pureté. Par ailleurs, des études d’équilibre et cinétique d’échange ont été initiées dans ce travail et ont démontré que malgré la taille importante de la protéine d’intérêt (560 kDa) les limitations stériques à son transfert ne sont pas plus importantes que dans le cas de protéines plus simples et plus petites et que le support Q Hyper Z présente effectivement une grande affinité pour la protéine. Enfin une première approche théorique a été conduite pour la compréhension des interactions entre la protéine et l’échangeur dans ce milieu complexe. Elle a permis de confirmer l’importance de la prise en compte de la présence d’autres biomolécules dans le milieu sur la rétention de la Rubisco, peut être même plus que celle des sels
Biological raw material derived from bio-refinery processes, is often considered a source of pollution but it seems also to be a promising alternative to potential material recovery. The development of suitable processes for handling such complex biological material has so many concerns. Green juice produced from mechanical dehydration of Alfalfa (Medicago sativa) is an excellent source of protein with high nutritional quality. Ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase oxygenase (Rubisco) is the most abundant protein in the green juice, with potential applications in many fields, such as human nutrition, pharmaceuticals, environmental… The aim of this study is to isolate and recover Rubisco produced from an industrial alfalfa green juice, by ion exchange chromatography process. First of all, a qualitative and quantitative analytical method was developed to provide reliable information about Rubisco content monitoring in the separation process. In a second step, the separation process was performed in fixed and expanded bed, using the anion exchanger Q Hyper Z. In both cases, the effect of the dilution of the green juice on the dynamic capacity of the columns was studied. The results showed that the dynamic capacity retention was similar in both columns to those reported in literature. After elution step, Rubisco was concentrated 21 times and produced with high level of purity. Furthermore, kinetic of ion exchange study was initiated. Despite the large size of the protein (560 kDa), steric limitations to mass transfer were not very significant when compared to those of conventional small proteins. The support Q Hyper Z showed an excellent affinity for the protein recovery. Finally, a first theoretical investigation has been conducted for understanding the retention mechanism between the protein and the separation column. This study shows the importance of taking into account the presence of other bio-molecules in order to perform the retention of Rubisco, perhaps even more than that of salts

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Boudjema, Lotfi. "Etude des propriétés d'adsorption d'hydrocarbures par des polymères de coordination en milieu humide." Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2018. http://www.theses.fr/2018ENCM0017/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse a porté sur l’étude des propriétés d’adsorption et de séparation en milieu humide par des polymères de coordination poreux. Nous avons utilisé les techniques de volumétrie d’adsorption, de séparation par chromatographie en phase gaz, de spectroscopie de fluorescence ainsi que et de la modélisation Monte Carlo afin de comprendre les mécanismes qui gouvernent l’adsorption de ces matériaux. Les molécules adsorbables étudiées sont l’eau et des vapeurs d’hydrocarbures linéaires (pentane et n-hexane), cycliques (cyclohexane et cyclohexène) et polycycliques (anthracène). Les adsorbants étudiés sont les Analogues de Bleu de Prusse (ABP) ainsi que deux matériaux organométalliques poreux de référence, le ZIF8 et le CuBTC. Parmi les résultats principaux apportés par ce travail, nous avons montré que les Analogues de Bleu de Prusse ont une stabilité hydrothermale remarquable leur conférant des propriétés d’adsorption en milieu humide très prometteuses. Parmi les ABP étudiés, le Co[CoIII(CN)6]0.66 ⊡0.33 .5.2H2O a montré des propriétés d’adsorption et de séparation très supérieures à celles d’autres ABPs. Par exemple, il a été possible de moduler sa balance hydrophobe/hydrophile par le contrôle de la coordination de l’eau sur le centre métallique insaturé, tout en préservant son caractère lipophile. Nous avons aussi montré que cet analogue de bleu de Prusse est capable de séparer des mélanges d’hydrocarbures secs ou très humides de façon répétée. Sur un aspect plus fondamental, nous avons montré que le confinement d’anthracène par le ZIF-8, qui est un composé organométallique poreux possédant des cavités de taille ajustée à celle du fluorophore, pouvait induire une extinction complète de certaines bandes d’absorption de celui-ci
This PhD thesis is focused on the study of wet adsorption and separation properties by porous coordination polymers. We used adsorption volumetry, gas chromatography separation techniques, fluorescence spectroscopy techniques and Monte Carlo modeling to understand the mechanisms governing the adsorption of these materials. The adsorbable molecules studied are water and hydrocarbon vapors linear (pentane and n-hexane), cyclic (cyclohexane and cyclohexene) and polycyclic (anthracene). The adsorbents studied are the Prussian Blue Analogues (ABP) as well as two reference porous organometallic materials, ZIF8 and CuBTC. Among the main results provided by this work, we have shown that Prussian Blue Analogues have remarkable hydrothermal stability conferring them very promising wet adsorption properties. Among the ABPs studied, Co [CoIII (CN)6] 0.66 ⊡0.33 .5.2H2O showed adsorption and separation properties far superior to those of other ABPs. For example, it has been possible to modulate its hydrophobic / hydrophilic balance by controlling the coordination of water on the unsaturated metal center, while preserving its lipophilic character. We have also shown that this Prussian blue analogue is capable of separating mixtures of dry or very wet hydrocarbons repeatedly. On a more fundamental aspect, we have shown that the confinement of anthracene by ZIF-8, which is a porous organometallic compound with cavities of size adjusted to that of the fluorophore, could induce a complete extinction of certain absorption bands of this one

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Lobréau, Stéphanie. "Imagerie et caractérisation instationnaire de sources acoustiques en milieu réverbérant et bruité par renversement temporel et séparation de champs sur antenne hémisphérique double couche." Thesis, Paris, CNAM, 2015. http://www.theses.fr/2015CNAM0993/document.

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Abstract:

Dans un grand nombre d'applications industrielles, il est nécessaire d'inspecter des structures rayonnantes à l'aide de techniques de caractérisation et de localisation de sources acoustiques instationnaires. Ces dernières décennies, plusieurs techniques d'imagerie acoustique ont été développées, reposant sur l'utilisation de mesures d'un jeu de grandeurs acoustiques (pression et/ou vitesse particulaire) sur des antennes microphoniques, structurées ou non. Le travail réalisé durant cette thèse porte plus spécifiquement sur les techniques d'imagerie instationnaires par retournement temporel. Nous nous intéressons plus particulièrement aux optimisations permettant de rendre les performances de ces techniques d'imagerie instationnaires insensibles aux conditions de mesures (environnement réverbérant et bruité). Pour cela, différentes améliorations sont proposées dans ce manuscrit, grâce à des mesures réalisées sur une antenne hémisphérique double-couche. En particulier, nous détaillerons un processus d'imagerie acoustique quantitative par retournement temporel grâce au calcul de l'intégrale de Helmholtz-Kirchhoff retournée temporellement, grâce aux mesures "double données" réalisées sur l'antenne. Ensuite, nous détaillerons les optimisations pour supprimer les effets de salle et les contributions de sources perturbatrices grâce à une méthode de séparation de champs, qui consiste à projeter les données mesurées sur la base des harmoniques sphériques puis à séparer les contributions "entrantes" et "sortantes". Pour finir, la résolution d'imagerie par retournement temporel, intrinsèquement limitée, est améliorée grâce à la définition automatique d'un puits à retournement temporel dont la formulation analytique tire partie de la structure double-couche des données mesurées. Il est essentiel de noter que ces différentes stratégies d'optimisation sont possibles grâce à l'enregistrement d'un double jeu de données (pression-pression ou pression-vitesse). La qualité de reconstruction du champ de pression par le processus d'imagerie par retournement temporel double couche complet est illustré à travers des études numériques et des études expérimentales, allant d'une configuration idéale (environnement anéchoïque et non bruité) à un cas complexe (environnement fortement réverbérant et bruité)
For many industrial applications, it is necessary to inspect radiating structures using non-stationary sources localization and characterization techniques. In the last decades, many acoustical imaging methods have been developed. These techniques are based on the measurement of a set of acoustical quantities (pressure and/or particle velocity) on structured (or not) microphones antennas. In particular, this thesis work aims at studying and optimizing non-stationary imaging methods using time reversal. More particularly, we are interested in improvements following to assess precisely the acoustic field with good performances, by making these methods performances insensitive to the measurements conditions (reverberant and noisy environment). For purpose, several improvements are proposed in this manuscript, thanks to measurements realised on a hemispherical double layer antenna. In particular, we detail a quantitative time reversal acoustical imaging process thanks to the calculation of the time reversed version of the Helmholtz-Kirchhoff integral, using the "double data" measurements realised on the antenna. Then, we will detail improvements to suppress both room effects and the perturbative sources contributions thanks to a field separation method, which consists in expanding the measured data onto spherical harmonics functions basis. Then, the "incoming" and the "outgoing" contributions are separated. Finally, the time reversal imaging resolution, intrinsically limited, is improved thanks to the automatic definition of a time reversal sink. Its analytical formulation takes advantage of double layer measurement structure. This of crucial importance to note that all these improvements take advantage from the recording of a double data set (pressure-pressure or pressure-velocity). The quality of the pressure field reconstructed using the full double layer time reversal imaging process is illustrated through numerical and experimental studies, from an idealized situation (anechoic and not noisy environments) to a hard case (highly reverberant and noisy environment)

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Kaltsatos, Vassilios. "Contribution à la microencapsulation par coacervation ou séparation de phases en milieu non aqueux : rôle de l'agent nucléant : application à la microencapsulation de l'acide ascorbique." Lyon 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LYO1T005.

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Wakkel, Manel. "Contribution à l'étude de la séparation des protéines par chromatographie d'échange d'ions en milieu complexe. Effet du poids moléculaire sur l'équilibre et la cinétique de rétention." Thesis, Toulouse, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAT0023/document.

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Abstract:

La séparation et la purification de biomolécules à partir de milieux bruts, végétaux ou biologiques, est un sujet vaste etcomplexe. De sa compréhension et de son développement dépendent des enjeux industriels, et notamment le completdéveloppement des procédés biotechnologiques, les procédés de séparation, ou downstream processes, constituant environ 80% des coûts totaux de ces procédés. Ce travail se veut une contribution à ces problématiques. Il a été motivé par des résultatsobtenus au préalable dans le laboratoire qui montraient qu’il est possible de récupérer une protéine de très grande taille àpartir d’un milieu réel végétal par l’application d’une seule opération chromatographique (Kerfai, 2011). Suite à ce résultat,des hypothèses ont été énoncées, auxquelles ce travail essaie de répondre : quel(s) mécanisme(s) peuvent expliquer cerésultat ? Existe-t-il une localisation spécifique pour la fixation de la molécule sur l’échangeur d’ions qui rend plus simple etefficace sa récupération lors de l’étape d’élution ? Ainsi, notre objectif a été de progresser dans la connaissance des aspectsfondamentaux de la chromatographie d’échange d’ions appliquée à la séparation des protéines à partir d’un milieu brut.Notamment, l’influence de la présence d’autres protéines dans le milieu a été analysée, et ce dans le cas particulier deprotéines de poids moléculaire très différents, comme c’était le cas dans le travail précédemment cité. Des approches variées,théoriques et expérimentales à différentes échelles sur des milieux réels ou synthétiques, ont été appliquées et parfoisdéveloppées, pour essayer de répondre à ces questions. A l’échelle du procédé, une méthode statistique d’analyse desdonnées (Analyse en Composantes Principales ou ACP) a été menée, dont l’exploitation reste délicate. A l’échelle dulaboratoire, l’étude de l’équilibre et de la cinétique d’échange d’ions a été menée sur des solutions synthétiques de deuxprotéines : la sérum albumine bovine (BSA) (en tant que protéine de référence, couramment étudiée) et la ferritine (protéinede stockage du fer) de point isoélectrique proche de celui de la BSA mais de masse molaire plus élevée. Les résultatsmontrent que des modèles relativement classiques peuvent être appliqués, y compris pour les protéines de très grandes tailles,pour expliquer les aspects cinétiques de l’échange. Le couplage des flux de matière des protéines à l’intérieur des particulesde l’échangeur est très probable, malgré des diffusivités très différentes. Interpréter les résultats d’équilibre reste bien plusardu. La concentration en sel ou la présence de la BSA n’ont que très peu d’effet sur la rétention de la ferritine à l’équilibre.En revanche, la présence de la ferritine affecte très fortement la rétention de la BSA (pourtant plus favorable). Parmi lesphénomènes suggérés dans la littérature, l’effet Vroman a été recherché, mais il n’a pas été constaté dans le système pour lesconditions de travail utilisées. Les isothermes d’adsorption en conditions compétitives n’ont pas pu être simulées par lesmodèles habituels (comme l’isotherme multi-constituants de Langmuir), alors que celles des protéines seules sont tout à faitclassiques. En outre, un blocage partiel des pores de la résine par la ferritine reste probable, empêchant la diffusion de laBSA. Afin de vérifier ce dernier point, une méthodologie a été développée afin d’observer à l’échelle microscopique lesprofils de concentration des éléments représentatifs du système (P, Fe, Cl…) dans les particules. Cette méthode qui se trouveà un stade très avancé de développement, n’a pas encore permis de conclure faute de sensibilité suffisante des sondes àdisposition
Bioseparations from crude media, vegetable or biological, is a large and complex subject. Future industrial issues depend ontheir understanding and development, namely for biotechnological processes as downstream processes represent up to 80 %of their total cost. This work hopes to contribute to these general questions. It is justified by previous results obtained in thelaboratory showing that it is possible to recover a high molecular weight (HMW) protein from a complex vegetal juice in justone chromatographic operation. Hypotheses have been formulated, to which this work tries to answer: what mechanism couldexplain this behaviour? Is-there a specific location inside particles for the uptake of such protein, facilitating the recoveryduring elution step? Our objective has been to progress on the knowledge of fundamental questions concerning ion-exchangechromatography and their applications for proteins recovery from complex media. The effect of the other proteins in solutionhas been analysed, specifically in the situation where both proteins have a very different molecular weight, as in the previouscited work. Theoretical and experimental approaches, at various scales, have been applied or developed on real or syntheticsystems in order to answer some of these questions. At the process scale, a statistical method for data analysis (PrincipalComponent Analysis or PCA) has been applied. The complete interpretation of its results remains very hard. At thelaboratory scale, equilibrium and kinetics of ion exchange have been studied for synthetic solutions of two proteins: bovineserum albumin (BSA) (as reference protein widely studied), and ferritin (iron storage protein) having similar isoelectric pointas BSA but with higher molecular weight. Classical models for ion-exchange kinetics can explain the experimental results,even for HMW proteins. Mass transfer fluxes seem to be coupled for both proteins, even if they have usually very differentdiffusivities. The interpretation of equilibrium results is much more difficult. Equilibrium uptake of ferritin is not, or lightly,influenced by salt concentration or BSA content. Nevertheless, the presence of ferritin in the medium affects strongly BSAequilibrium uptake (however more favourable). Among the phenomena suggested in the literature, the Vroman effect hasbeen researched but it does not take place under the experimental conditions applied. Simulation of multi-componentisotherms has not been possible by classical models (such as multi-component Langmuir isotherm), while protein isothermsin single solution are standard. Besides, a partial blockage of the resin pores by ferritin is possible, preventing BSA diffusion.Therefore, a methodology has been developed at the microscopic scale, with the aim to observe concentration profiles forrepresentatives elements (P, Fe, Cl …) inside particles. The method, well developed, does not allow to conclude for themoment, because the probes used were not sensible enough

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Leiba, Raphaël. "Conception d'un outil de diagnostic de la gêne sonore en milieu urbain." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066602/document.

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Abstract:

Le bruit, en particulier celui dû au trafic routier, est cité par de nombreuses études comme une source de préoccupation sociétale majeure. Jusqu'à présent les réponses des pouvoirs publics ne se basent que sur une quantification énergétique de l'exposition sonore, souvent via la mesure ou l'estimation du LA ou du Lden, et des prises de décisions relatives à la diminution du niveau sonore. Or des études psychoacoustiques ont montré que le niveau sonore n'expliquait qu'une faible part de la gêne sonore ressentie. Il est donc intéressant d'avoir plus d'information sur la source de bruit et de ne pas la réduire à un simple niveau sonore. Dans cette thèse, nous proposons de concevoir un outil permettant d'estimer la gêne sonore associée à chaque véhicule du trafic routier via l'utilisation de son signal audio et de modèles de gêne sonore. Pour ce faire, le signal audio du véhicule est isolé de l'ensemble du trafic routier urbain grâce à l'utilisation de méthodes inverses et de grands réseaux de microphones ainsi que du traitement d'images pour obtenir sa trajectoire. Grâce à la connaissance de la trajectoire ainsi que du signal, le véhicule est classifié par une méthode de machine learning suivant la taxonomie de Morel et al. Une fois sa catégorie obtenue, la gêne spécifique du véhicule est estimée grâce à un modèle de gêne sonore utilisant des indices psychoacoustiques et énergétiques. Cela permet l'estimation des gênes sonores spécifiques à chaque véhicule au sein du trafic routier. L'application de cette méthode est faite lors d'une journée de mesure sur une grande artère parisienne
Noise, especially road traffic noise, is cited by many studies as a source of major societal concern. So far, public responses are based only on energy quantification of sound exposure, often by measuring or estimating LA or Lden, and sound-level reduction related decision are taken. Nevertheless, psychoacoustic studies have shown that the sound level explains only a small part of the perceived noise annoyance. It is interesting to have more information about the source of noise and not to reduce the information to its sound level. In this thesis a tool is proposed for estimating the noise annoyance induced by each road vehicle using its audio signal and noise annoyance models. To do so, the audio signal of the vehicle is isolated by using inverse methods, large microphones arrays and image processing to obtain its trajectory. The knowledge of the trajectory and of the signal allows the vehicle to be classified by a machine learning method according to Morel et al. taxonomy. Once its category obtained, the specific annoyance of the vehicle is estimated thanks to a noise annoyance model using psychoacoustic and energetic indices. This allows the estimation of specific noise annoyance for each vehicle within the road traffic. The application of this method is made during a measurement day on a large Parisian artery

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Ouattara, Bafétigué. "Prise en compte des caractéristiques thermophysiques des parois dans le processus de séparation des constituants d'un mélange binaire ou d'un nanofluide par diffusion thermogravitationnelle en milieu poreux." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00968643.

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Abstract:

Nous proposons une étude analytique et numérique de l'influence de la conductivité thermique et de l'épaisseur des parois, qui délimitent une cellule rectangulaire horizontale, sur la séparation thermogravitationnelle des constituants d'un mélange binaire. Cette problématique est d'une grande importance pour ce qui est de la séparation des espèces par diffusion thermogravitationnelle. En effet, l'épaisseur de la couche fluide dans une colonne verticale conduisant à la séparation optimale est inférieure au millimètre pour les mélanges binaires étudiés et l'épaisseur des parois utilisées est de l'ordre de deux millimètres ou plus. En outre, la conductivité thermique des parois est généralement différente de la conductivité thermique de la couche poreuse saturée. Nous considérons une cellule horizontale de grande extension longitudinale remplie d'un milieu poreux saturé par un mélange binaire délimité par deux parois de même épaisseur et de même conductivité thermique. Les surfaces extérieures de ces parois sont soumises à un flux de chaleur constant. Nous étudions la stabilité linéaire de la solution d'équilibre et de la solution monocellulaire. La solution d'équilibre trouvée perd sa stabilité via une bifurcation stationnaire ou une bifurcation de Hopf compte tenu des valeurs des paramètres adimensionnels considérés. Pour des facteurs de séparations ψ tels que ψ ≥ ψmon0, les paramètres critiques associés à la transition entre la solution d'équilibre et l'écoulement convectif monocellulaire sont Racs = 12(1+2dδ)/ [1 + ψ(2Le dδ + Le + 1)] et kcs = 0 représentant respectivement le nombre de Rayleigh critique et le nombre d'onde critique avec : Le le nombre de Lewis, δ le rapport de l'épaisseur des parois sur l'épaisseur de la couche poreuse et d le rapport de leur conductivité thermique respective. Un très bon accord est trouvé entre les valeurs critiques obtenues analytiquement et celles obtenues par la méthode spectrale Tau. Nous montrons dans ce travail que la séparation des espèces d'une solution binaire dépend fortement de d et δ pour des valeurs du nombre de Rayleigh supérieures au nombre de Rayleigh conduisant à la séparation maximale. Il ressort également de cette étude que la séparation est sous-estimée lorsqu'on ne prend pas en compte l'effet des caractéristiques thermiques des parois. Les résultats analytiques et numériques obtenus sont en bon accord. Dans la dernière partie de la thèse, nous présentons des travaux expérimentaux portant sur la séparation dans les nanofluides à base de nanotubes de carbone.

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Vu, Trong-Hung. "Etude par spectrométrie de fluorescence de la solvatation et de la complexation des ions Eu(III) et Cm(III) en milieu octanol et à l'interface avec l'eau." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2008. http://www.theses.fr/2008STR13083.

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Abstract:

Les ligands polyazotés tels que les bistriazine-pyridines (BTP) et bistriazine-bispyridines (BTBP) présentent une sélectivité actinides mineurs(III) / lanthanides(III) intéressante, qui a été évaluée dans le cadre de programmes liés à l’amélioration de la gestion des déchets nucléaires. Ces travaux de thèse ont contribué à une meilleure description du comportement de ces ligands azotés en milieu biphasique (notamment en phase organique octanol-1 et au voisinage de l’interface). Après une étude exhaustive de la solvatation de l’europium en milieu octanol-eau par SLRT, la complexation par les ligands iPr-BTP, C5-BTBP et CyMe4-BTBP a été examinée. Pour chaque espèce identifiée, la sphère de coordination autour du cation et les constantes conditionnelles de formation ont été déterminées. La composition du milieu, et notamment le degré d’hydratation de l’octanol, influe sur la nature et la proportion des espèces ‘cation – contre ion – ligand – eau’. Dans des conditions de forte teneur en eau, représentatives des milieux d’extraction, les complexes formés avec le curium sont similaires à ceux observés avec l’europium mais avec une affinité 100 fois plus forte, qui peut être à l’origine de la meilleure sélectivité observée en système biphasique. Des expérimentations ont été menées pour sonder de manière sélective les phénomènes au voisinage de l’interface liquide/liquide par fluorimétrie de réflexion totale interne (TIRF). Les mesures ont permis d’obtenir des spectres de fluorescence de l’europium mais l’existence de signaux parasites et l’amplitude du domaine de détection rendent l’interprétation des signaux délicate. La technique reste prometteuse après quelques optimisations indispensables
Polydentate N-donors ligands like bistriazine-pyridine (BTP) and bistriazine-bispyridine (BTBP) can selectively extract minor actinides (III) from lanthanides (III) ions and therefore have been studied in the field of nuclear waste reprocessing. The aim of the researches carried out during this thesis is a better description of this family in biphasic systems: speciation in the organic phase and around the interfacial area. After an exhaustive description of the solvation of europium(III) cation in mixed solutions n-octanol-water with TRLIF spectrometry, the complexation with nitrogen ligands iPr-BTP, C5-BTBP and CyMe4-BTBP has been studied by TRLIF and ESI-MS techniques. For each compound, the inner sphere of europium has been described and the conditional stability constants determined. The composition of the organic medium, and particularly the hydration degree of n-octanol, has an impact on the nature and the ratio of species ‘cation – counter ion – ligand – water’. With high water content (representative of extraction systems), the complexes observed with Cm(III) and Eu(III) have the same stoechiometry but the affinity towards the curium cation is higher and consistent to separation factors measured with biphasic systems. The method TIRF (total internal reflection fluorescence) was retained to study the behaviour of europium(III) inside the interfacial area. Fluorescence spectra of europium have been obtained but side signals and the high depth resolution of detection lead to difficulty in obtaining the signal of interfacial europium alone. The selected technique remains promising but some improvements need to be implemented for forthcoming measurement at liquid/liquid interface

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Massé, Anthony. "Bioréacteur à membranes immergées pour le traitement des eaux résiduaires urbaines : spécificités physico-chimiques du milieu biologique et colmatage." Toulouse, INSA, 2004. http://www.theses.fr/2004ISAT0036.

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Abstract:

Cette étude s'attache à décrire et analyser les interactions liant les spécificités du milieu biologique d’un bioréacteur à membranes immergées (BAMI) et les phénomènes de colmatage. Le BAMI a été comparé avec un procédé à boues activées, tous deux alimentés avec la même eau résiduaire urbaine. Les performances d'épuration des deux procédés sont comparées dans les mêmes conditions opératoires et à différents âges de boues (10 à 110 jours). L'influence de la séparation membranaire et de l'âge des boues sur les caractéristiques des surnageants (polymères solubles, DCO) et des flocs (diamètre, dimension fractale, exopolymères liés, indice de boue, turbidité) a été soulignée. Les productions de boues des deux systèmes ont également été calculées et confrontées à celles prédites par différents modèles. Par ailleurs, les principaux mécanismes impliqués dans le colmatage à court terme et long terme ont été étudiés. Enfin, le rôle spécifique des protéines et polysaccharides du surnageant des boues dans la structuration du dépôt de filtration a été mis en évidence
This study describes and analyses the interactions which exist between the biological medium specificities coming from a submerged Membrane Bioreactor (MBR) and fouling. The MBR was compared with an activated sludge process, both fed with the same urban wastewater. The purification efficiencies of both processes were compared for the same operating conditions and at different sludge ages. The influence of membrane and sludge age on supernatant (soluble polymer, COD) and floc characteristics (diameter, fractal dimension, bound exopolymer, sludge volume index, turbidity) was analysed. Sludge production for both systems were calculated and confronted with models. Moreover, we mentioned the main mechanisms implied in long and short term fouling. Finally, the specific role of soluble/colloidal proteins and polysaccharides on deposit structuring was underlined

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Gonzalez, Chavez Jose Luz. "Influence des conditions de potentiel et de complexation sur les mécanismes de flottation des minéraux sulfurés : Application à la séparation arsénopyrite/pyrite." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10179.

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Sboui, Amel. "Quelques méthodes numériques robustes pour l'écoulement et le transport en milieu poreux." Phd thesis, Université Paris Dauphine - Paris IX, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00284856.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est de modéliser et de développer des outils numériques adaptés à l'étude de l'écoulement des eaux souterraines ainsi que la propagation des polluants en milieux poreux. La motivation de ce travail est un benchmark du GDR Momas et de l'Andra pour la simulation de la propagations 3-D des radionucléides autour d'un stockage profond de déchets nucléaires. Premièrement on a construit une nouvelle méthode d'éléments finis mixtes sur un maillage formé d'hexaèdres généraux. La convergence de la méthode est prouvée et confirmée par des tests numériques. Deuxièment, nous présentons une méthode de discrétisation en temps pour une équation d'advection telle que des pas de temps différents sont utilisés dans différents sous-domaines afin de prendre en compte les hétérogèneités.
Enfin une méthode numérique pour le calcul de transport de contaminants est proposée. Les techniques précédentes sont implémentées en 3-D et des résultats numériques sont présentés sur le benchmark 3-D champ lointain du GDR Momas et de l'Andra.

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Le, Page Mostefa Marie. "Développement, conception et mise au point d'un procédé de purification du bio-acide acrylique par cristallisation en milieu fondu." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0302/document.

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Abstract:

Actuellement produit à partir du pétrole, une voie de synthèse de l'acide acrylique (AA) à partir du glycérol est envisagée. Cependant, cet AA bio-sourcé contient davantage d'acide propionique (AP) que l'AA issu du propylène. Les techniques classiques de purification ne permettent pas de séparer les deux acides. Le diagramme de phases liquide-solide du binaire AA + AP est déterminé. Il présente un point eutectique à 25,65 % (mol) d'AA, un point péritectique à 50,00 % (mol) d'AA et donc, un large domaine dans lequel l'AA cristallise thermodynamiquement de façon pure. Les essais de purification en mode statique sur paroi froide affichent des résultats prometteurs, une efficacité de séparation correcte pour un rendement de 60 %. Afin d'améliorer les transferts de matière et de chaleur, des dispositifs en mode dynamique sont mis au point dont un cristallisoir en film tombant. Ce dispositif permet de multiplier par 2,8 la productivité, tout en conservant une bonne efficacité de séparation. Afin de diminuer la surfusion et de maintenir un bon transfert thermique malgré une couche cristalline relativement isolante, des surfaces de cristallisation micro- et milli-structurées sont envisagées. La productivité est encore améliorée et la modélisation du transfert thermique confirme ces résultats expérimentaux. Afin de se rapprocher des conditions industrielles, un brut synthétique de bio-AA est purifié. La cristallisation en milieu fondu permet de séparer toutes les impuretés testées. Enfin, un modèle de cascade de cristallisoirs fermés, avec recyclage des différentes phases, est proposé afin de dimensionner le procédé global. Les essais en conditions presque réelles et l'intensification du procédé de cristallisation permettent d'envisager sereinement la mise en oeuvre du procédé industriel
With a global market exceeding four million tons per year, acrylic acid (AA) is a major intermediate chemical. The current AA synthesis is based on propylene, which is produced from oil. Thus, a novel production route is envisioned, based on glycerol, a green byproduct of oleochemistry and biodiesel production. However, current crude biobased AA contains a higher proportion of PA than AA from petrochemical origin. Classical purification techniques of AA cannot efficiently separate these two chemicals. In a first part, liquid-solid phase diagram of the binary system AA + PA is determined. This liquid-solid equilibrium exhibits an peritectic behavior at 50.0% (mol) of AA, a eutectic point at 25.65% (mol) of AA and thus, this diagram is favorable to the purification of AA. First purification tests by static solid layer melt crystallization show promising results: a correct separation efficiency for a yield varying between 60 et 70 %. To improve heat and mass transfer, dynamic crystallization set-up are developed, including a falling film crystallizer. This set-up multiplies by 2.8 the productivity of purification, while keeping a good separation efficiency. To reduce supercooling and to keep a good heat transfer despite the crystalline layer which is a thermal insulator, micro-and milli-structured crystallization surface are considered. Productivity is further improved and heat transfer modeling confirms the experimental results. To be nearer to industrial conditions, synthetic crude bio-AA is purified. Melt crystallization can separate all the impurities which are present in the medium. To scale-up the overall process a cascade model of batch crystallizers with recycling of the differents phases, is proposed. The intensification of the melt crystallization process permits to consider the implementation of the industrial process

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Berné, Olivier. "Evolution des très petites particules de poussière dans le cycle cosmique de la matière : méthodes de séparation aveugle de sources et spectro-imagerie avec le télescope spatial Spitzer." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/381/.

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Abstract:

Les très petites particules de poussière carbonée dominent l'émission dans l'infrarouge (IR) moyen d'un grand nombre d'objets astrophysiques de notre galaxie, et celui des galaxies extérieures. Il est admis que les bandes observées dans ces spectres sont dues à l'émission d'hydrocarbures polycycliques aromatiques (PAH) ou de populations proches chimiquement des PAH. Cependant l'origine des variations de la forme de ces spectres suivant l'environnement considéré reste inexpliquée. Afin de progresser sur cette question, nous avons appliqué des algorithmes de séparation aveugle de sources aux données de spectro-imagerie de nébuleuses par réflexion obtenues avec le télescope spatial Spitzer de la NASA. Cette analyse nous a permis de mettre en évidence l'évolution physico-chimique des très petites particules de poussière : les macromolécules de type PAH sont produites par évaporation de très petits grains sous l'effet du champ ultraviolet et ensuites ionisées. Cette évolution, intimement liée aux conditions physiques du milieu, est à l'origine des variations spectrales observées dans ces nébuleuses. Ces résultats nous ont permis d'obtenir une base de spectres pour l'analyse de l'émission des très petites particules de poussière dans le cycle cosmique de la matière. Nous avons montré qu'il est possible d'expliquer la forme du spectre infrarouge moyen observé dans les nébuleuses planétaires et les disques protoplanétaires en la reliant aux conditions physiques qui règnent dans ces objets. L'étude de ces environnements circumstellaires nous a également permis de mettre en évidence de nouvelles populations de très petites particules. .
Very small carbonaceous dust particles dominate the mid-infrared emission of a large number of astrophysical objects of our and external galaxies. It is commonly admitted that the bands detected in the observed spectra are due to the emission of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) or populations that are chemically similar to these PAHs. However, the origin of the variations of the shape of these spectra depending on the considered environment remains unexplained. In order to provide new insights into this issue, we have applied Blind Signal Separation methods to spectro-imagery data of reflection nebulae observed with NASA's Spitzer space telescope. This analysis allowed us to unveil the physical and chemical evolution of very small dust particles: free PAH-type macromolecules are formed from the evaporation of very small grains under the effect of ultra-violet radiation and then ionized. This evolution which is strongly connected to the local physical conditions is at the origin of the observed spectral variations in these nebulae. Based on the results we were able to construct a set of template spectra for the analysis of the emission of very small dust particles at different steps of the cosmic cycle of matter. We show that it is possible to explain the shape of the mid-infrared spectra of planetary nebulae and protoplanetary disks by linking it to the physical conditions prevailing in the objects. .

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Ben, Ahmed Haykel. "Étude de la convection mixte d'origine thermosolutale sous l'influence de l'effet SORET dans un milieu poreux : analyse de stabilité linéaire et simulations 3D." Phd thesis, Université de Cergy Pontoise, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00337572.

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Abstract:

Lorsqu'un fluide en écoulement ou au repos est chauffé par le bas, l'instabilité thermique apparaît permettant une dissipation du gradient de température au-delà de ce qui est possible par simple conduction ou diffusion. Le fluide est soumis à des forces qui permettent un écoulement convectif lié à la différence de température entre les faces inférieure et supérieure de la couche. Le problème est rendu encore plus complexe par le fait que la distribution de température est elle-même déterminée par l'écoulement convectif. En d'autres termes, la force qui engendre l'écoulement est elle-même modifiée par l'écoulement. Pour un fluide multi composants, et avec prise en compte de l'effet SORET le phénomène devient d'une complexité particulièrement ardue, car la séparation des constituants engendre une compétition entre les forces volumiques d'origine thermique et compositionnelle. Le phénomène admet des développements extrêmement larges et de multiples applications en science et en ingénierie. En effet, l'instabilité thermique peut être étudiée avec tension superficielle variable, sans approximation de BOUSSINESQ, avec génération de chaleur au sein du fluide, avec ou sans confinement, etc. Ici, par souci de simplicité, nous étudierons le cas particulier d'une couche de mélange de fluides binaires entre deux plaques horizontales à températures fixées influencée par un écoulement forcé à faible nombres de PECLET. Nous commencerons par une étude qualitative du phénomène via une analyse de stabilité linéaire marginale et transitoire par éléments finis, laquelle démarche nous a conduit à réduire sous forme diagonale un opérateur linéaire rigoureusement déterminé. Les éléments spectraux de cet opérateur contiennent les informations utiles à déterminer les plus déstabilisants parmi une infinité de modes propres. Ces résultats nous serviront comme guide afin de déterminer une démarche d'expérimentation numérique par usage d'un code 3D en volumes finis hautement précis en espace, et utilisant le schéma d'EULER en temps, ouvrant la porte à des études qualitative spatiale et quantitative ultérieures.
L'ensemble de ces opérations nous ont conduit à déterminer le comportement d'un fluide binaire en convection mixte. Des relations littérales déterminant les seuils de transitions entre les différents états du système ont été démontrées. Des diagrammes de stabilité généraux ont été établis ; la mécanique de la convection est mieux éclaircie, l'influence de l'allongement du canal a été étudiée, la propagation dans les deux sens des ondes progressives des rouleaux transversaux ont été mises en évidence, un recueil de paramètres caractéristiques de ces écoulements est donné en termes de nombre d'ondes, pulsations, vitesses de phase et de transferts de chaleur et de masse. Pour finir, nous nous sommes intéressés au cas particulier de la séparation en essayant de mettre au point des idées permettant de séparer des constituants par appui sur les résultats trouvés.

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Hegron, Lise. "Suivi par émission acoustique de la compaction de particules fragiles d' UO2." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4740/document.

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Abstract:

Une option à l'étude pour le recyclage des actinides mineurs consiste à en incorporer environ 10% à une matrice d'UO2. La présence de pores ouverts interconnectés au sein de ce combustible devrait permettre d'évacuer l'hélium et les gaz de fission pour prévenir le gonflement de la pastille et in fine son interaction avec la gaine qui l'entoure. La mise en oeuvre des actinides mineurs oblige à travailler en cellule blindée, à minimiser leur rétention et à proscrire les ajouts de produits organiques. L'emploi de particules fragmentables de quelques centaines de micromètres paraît une solution intéressante pour contrôler la microstructure des comprimés crus et ainsi maîtriser la porosité ouverte après frittage. L'étude consiste à suivre par émission acoustique la compaction de particules fragiles d'UO2 et à relier leurs caractéristiques à la porosité ouverte obtenue après frittage des compacts. Le signal acquis lors d'essais de cisaillement sur des granulés individuels et sur des compacts montre que l'émission acoustique autorise la détection de la fragmentation et permet l'identification d'une forme d'onde caractéristique. Les influences de la contrainte de compaction, de la distribution granulométrique initiale et de la cohésion interne des granulés, sur la tenue mécanique des compacts et sur la microstructure des frittés, en particulier sur la porosité ouverte sont analysées. Moyennant quelques précautions, l'émission acoustique, par sa capacité à déterminer le domaine de fragmentation des granulés pendant la mise en forme, paraît une technique prometteuse pour suivre la compaction de particules fragiles en vue de la fabrication de combustibles à porosité maîtrisée
One of the options considered for recycling minor actinides is to incorporate about 10% to UO2 matrix. The presence of open pores interconnected within this fuel should allow the evacuation of helium and fission gases to prevent swelling of the pellet and ultimately its interaction with the fuel clad surrounding it.Implementation of minor actinides requires working in shielded cell, reducing their retention and outlawing additions of organic products. The use of fragmentable particles of several hundred micrometers seems a good solution to control the microstructure of the green compacts and thus control the open porosity after sintering.The goal of this study is to monitor the compaction of brittle UO2 particles by acoustic emission and to link the particle characteristics to the open porosity obtained after the compact sintering.The signals acquired during tensile strength tests on individual granules and compacts show that the acoustic emission allows the detection of the mechanism of fragmentation and enables identification of a characteristic waveform of this fragmentation.The influences of compaction stress, of the initial particle size distribution and of the internal cohesion of the granules, on the mechanical strength of the compact and on the microstructure and open porosity of the sintered pellets, are analyzed.By its ability to identify the range of fragmentation of the granules during compaction, acoustic emission appears as a promising technique for monitoring the compaction of brittle particles in the manufacture of a controlled porosity fuel

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Pierrot, François. "Polymérisation in-situ en milieu fondu et sous écoulement élongationnel pour l'élaboration de nouveaux matériaux." Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAE011/document.

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Abstract:

Dans ce travail de thèse, des mélanges réactifs de polymères thermoplastiques immiscibles PMMA,PE et PS ont été réalisés dans un mélangeur (RMX®) qui génère principalement des écoulements élongationnels connus pour leurs pouvoirs distributifs et dispersifs même lorsque les composants ont une différence de viscosité importante. La polymérisation in-situ du styrène a été conduite par auto-polymérisation thermique et grâce à des amorceurs radicalaires. Différentes méthodes de préparations et paramètres de mélanges ont été testés puis évalués par l’analyse d’images de microscopie électronique. Les plus petits nodules de PS que nous avons obtenus ont un rayon moyen de l’ordre de 50 nm. Des mélanges binaires 90/10 à base de PS ou PE et d’un thermodur polyépoxyde (MDEA/DGEBA) ont également été réalisés. Les nodules sphériques les plus petits que nous avons obtenus ont un rayon moyen de l’ordre de 65 nm
In this work, binary and ternary reactive blends based on immiscible thermoplastic polymers PMMA,PE and PS were realized. The in-situ polymerization of the styrene, precursor of PS, was led by thermal self-polymerization or still thanks to radical initiator. Blends were realized in a mixer named RMX who generates mainly extensional flows known for their distributive and dispersive skill even if components have an important viscosity difference. Various methods of preparation and parameters of mixtures were tested. Morphology was evaluated by the analysis of electronic microscopy images.The average radiuses of the dispersed PS phase were compared with those observed in the literature. The smallest that we obtained have an average radius of 50 nm. Binary mixtures 90/10 %m with PS or PE and with a thermodur polyepoxide (MDEA/DGEBA) were also realized. The smallest spherical nodules that we obtained have an average radius of the order of 65 nm

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Naon, Robert. "Méthode de séparation des populations cellulaires de la branchie et activités ATpasiques dépendantes des cations dans les membranes plasmatiques de l'épithélium branchial chez l'anguille d'eau douce (Anguilla anguilla) : effet du calcium présent dans le milieu d'adaptation." Aix-Marseille 2, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX22055.

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Abstract:

La separation des populations cellulaires par sedimentation a ete mise au point a partir de suspensions heterogenes de cellules branchiales d'anguilles adaptees a l'eau de mer. Les vitesses de sedimentation varient principalement en fonction de la taille. Cette methode a permis d'obtenir des populations homogenes de cellules a chlorures (97% en volume) et de cellules respiratoires (95%). La viabilite des cellules verifiee par le test de coloration au bleu trypan est satisfaisante (85-95%). Les activites adenosinetriphosphatases anion ou cation dependantes ont ete mesurees et comparees sur les homogenats des differents types cellulaires. Des preparations de membranes plasmatiques de l'epithelium branchial d'anguilles (anguilla anguilla) adaptees en eau douce ont ete utilisees pour etudier les activites atpasiques insensibles a l'ouabaine, calcium et magnesium dependantes. Le calcium induit l-hydrolyse de l'atp: deux cinetiques ont ete observees en presence (ou en absence) de chelateurs, l'une avec un site de haute affinite (0,37 micromolaire ca2+), l'autre avec un site de faible affinite (10-20 micromolaire). Le site de haute affinite necessite du magnesium (mg2+ endogene suffit), mais est inhibe par l'apport de magnesium exogene. Le site de faible affinite ou enzyme semble avoir des parametres cinetiques comparables a ceux trouves pour l'hydrolyse de l'atp par le magnesium. Sans chelateurs les deux sites semblent stimules. Une stimulation des activites atpasiques de haute ou faible affinite au calcium ou magnesium dependantes a ete mise en evidence dans les membranes des cellules branchiales en relation avec une diminution de la concentration du calcium des milieux d'adaptation. Les resultats sont discutes en rapport avec les transports ioniques branchiaux

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Dissertations / Theses on the topic 'Milieux de séparation'

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