Literatura académica sobre el tema "Traitement de gaz à haute température"

L’usine UP2-400, première usine du site Orano la Hague, a réalisé le traitement des combustibles des réacteurs Uranium naturel graphite gaz (UNGG) de type UMo (alliage molybdène) et MoSnAI (alliage molybdène, étain et aluminium), de 1966 à 1985, ainsi que le traitement des combustibles usés des réacteurs de la filière eau légère (UOx). Du fait de ces caractéristiques chimiques, Orano a mis au point la vitrification des produits de fission en creuset froid. Le point sur cette haute technologie.

Ce travail a porté sur l'application du lagunage anaérobie pour le traitement primaire des eaux résiduaires urbaines sous climat méditerranéen. Il a été réalisé sur les lagunes anaérobies de l' Ecosite de Mèze (Hérault, France). Les lagunes anaérobies constituent un traitement primaire satisfaisant avec des rendements moyens de 55% pour les MES et 30% pour la DBO5, pour une faible emprise au sol. Le taux d'accumulation des boues est de seulement 0,017 m3 /EH.an, notamment du fait de l'efficacité de la dégradation anaérobie. L'équilibre du métabolisme anaérobie des boues est atteint après un an de fonctionnement. L'accumulation des boues se fait alors de façon saisonnière avec une forte accumulation en hiver et une digestion du stock en été. Cette évolution est liée à l'influence de la température sur la méthanogénèse. La production de biogaz (83% CH4) a pu être mesurée par des collecteurs à gaz mis au point pour cette étude et dépend également fortement de la température. Le bilan du carbone montre que 74% du carbone organique épuré est converti en CH4, 13% en carbone inorganique dissous et seulement 15% est stocké dans les boues. Toutefois, les lagunes anaérobies présentent un risque de créer des nuisances olfactives dues à l'émission de H2 S.

Le développement des capteurs satellitaires d'observation des traceurs géophysiques à la surface de l'océan et les algorithmes de traitement associés ont connu un essor important au cours des vingt dernières années. Les différents capteurs satellitaires disponibles présentent des résolutions spatiales et temporelles différentes ainsi que différents niveaux de sensibilité à la couverture nuageuse. Dans le cas des images de température de surface de la mer, ceci se traduit notamment par de forts taux de données manquantes dans les observations de très haute-résolution (de l'ordre de 1kmx1km) contrairement aux observations de basse-résolution (de l'ordre de 25kmx25km). Il existe donc un enjeu fort pour exploiter conjointement les différentes sources d'information disponibles. Dans ce contexte, nous proposons un nouveau modèle stochastique de super-résolution basé sur une augmentation réaliste de l'information texturale des images. L'originalité de ce modèle réside dans la formulation d'a priori stochastiques sur la géométrie des images, qui sont caractéristiques des textures associées aux champs géophysiques à la surface de l'océan. Formellement, ce modèle consiste à modéliser les lignes de niveau de l'image comme des réalisations de marches aléatoires. Ce modèle stochastique s'étend naturellement à la simulation d'images haute-résolution à partir d'une observation basse-résolution. Cet article décrit la formulation mathématique du modèle proposé, ses caractéristiques théoriques ainsi que le schéma numérique mis en oeuvre pour la super-résolution d'images texturées. L'application à la simulation haute-résolution de champs de température de surface de la mer dans une région active de l'océan (courant des Aiguilles) démontre sa pertinence dans le contexte applicatif de la télédétection satellitaire de l'océan. Nous en discutons également les principales contributions ainsi que les différentes extensions possibles.

La méthanisation est un processus biologique de dégradation anaérobie de la matière organique, poursuivant deux buts principaux : une valorisation énergétique par la production de biogaz, composé en majorité de méthane (CH4) et de gaz carbonique (CO2), et une valorisation agronomique par la production de digestat (résidu organique liquide ou pâteux des déchets non digérés), riche en nutriments (azote, phosphore, potassium) et pouvant être utilisé comme fertilisant ou amendement (épandage direct ou compostage). La digestion anaérobie est un procédé complexe mettant en jeu de nombreux microorganismes. Pour qu’il soit efficace, des paramètres variés (température, pH, temps de séjour…) doivent être pris en compte, maîtrisés et suivis tout au long du processus. Il est également nécessaire de connaître les inhibiteurs de la méthanisation pouvant enrayer le processus. Comme tout procédé de traitement des déchets, la méthanisation est susceptible de générer, à chaque étape, de nombreux gaz et aérosols pouvant être délétères pour la santé des travailleurs potentiellement exposés. Cet article vise à rappeler le principe et le fonctionnement de la méthanisation, à répertorier les paramètres influant sur le procédé, les notions permettant de définir les caractéristiques du déchet entrant et les polluants délétères potentiellement émis au cours du procédé.

Résume L’eau de l’aquifère albien de la région de Haoud‑Berkaoui est utilisée à grande échelle et à des fins variées dans le Bas‑Sahara algérien, notamment dans le domaine de l’extraction pétrolière. Pour améliorer les conditions d’exploitation de l’eau souterraine, des concentriques ont été installés au sein des puits producteurs pour l’acheminement d’inhibiteurs de corrosion. La durée de vie de ces concentriques, prévue initialement pour cinq années, a été réduite à seulement deux ans, des fuites importantes d’eau ainsi que des dégradations au niveau des têtes de puits ayant été constatées. Les analyses chimiques des échantillons d’eau de plusieurs forages montrent que ces derniers sont de nature incrustante, chargés en sulfates, peu riches en gaz carbonique dissous et ne contiennent pas de H2S ni d’oxygène. Il a été possible, par thermométrie, de mettre en évidence l’existence d’un gradient de température, variable en fonction de la profondeur et pouvant atteindre 16 °C. La corrosion du concentrique sous transfert thermique a été examinée à l’aide des techniques électrochimiques. La vitesse de corrosion augmente considérablement en fonction du gradient de température croissant, quelle que soit la nature de l’eau (ayant ou non subi un traitement préalable par bactéricides et inhibiteurs). La meilleure efficacité des traitements employés a été obtenue pour un gradient nul et n’atteint que 30 %. L’absence totale de FeS élimine toute possibilité de corrosion d’origine bactérienne, le gradient de température semble favoriser l’accélération de la cinétique d’échange entre le métal et l’eau.

L’objectif principal de ce travail de recherche était d’étudier les effets de l’addition de l’hydrogène H2 sur quelques caractéristiques thermochimiques de la combustion du GNC (Gaz Naturel Comprimé) à base de méthane CH4 dans un moteur thermique. Afin d’assurer un bon rapport puissance / consommation et pour répondre aux aveux des écologistes, on présente dans le présent travail une nouvelle piste de recherche sur un nouveau mode de combustion qui permet de s’affranchir en partie des systèmes de post-traitement des gaz d’échappement devenus très complexes et trop coûteux. Ce mode de combustion connu sous le nom 'HCCI', (Homogeneous Charge Compression Ignition). Les nouveaux concepts de combustion doivent permettre de réduire à la source les émissions polluantes. La combustion homogène pauvre est l'une des solutions qui répond à ces exigences. Pour ce faire, nous avons utilisé le code de simulation Chemkin-Pro pour suivre les évolutions de la température, de la pression et des émissions polluantes pour différentes quantités d’hydrogène ajouté. Cette étude a montré que l’ajout d’hydrogène au GNC est une alternative assez intéressante. Elle conduit à une diminution des délais d’inflammation, c'est-à-dire une augmentation de la réactivité et une diminution des émissions polluantes (exclusivement le NO et le CO2).

L'augmentation de la demande énergétique mondiale, l'épuisement des ressources fossiles et la sensibilisation croissante aux risques environnementaux liés aux émissions de gaz à effet de serre conduisent à porter un intérêt grandissant pour la « biomasse-énergie ». Dans le contexte actuel, la biomasse est potentiellement une des énergies renouvelables les plus abondantes et la seule à pouvoir prétendre répondre à la demande en carburant pour les transports. Parmi les procédés envisagés pour développer la production des biocarburants, notamment celle des carburants dits de seconde génération, la transformation thermochimique de la biomasse a été identifiée comme une des voies les plus prometteuses. Elle consiste en la production d'un gaz de synthèse (H2, CO, CH4, CO2, H2O) via un procédé de gazéification, suivi d'une synthèse Fischer-Tropsch dont l'avantage est de produire des biocarburants directement utilisables. Pour pouvoir être utilisés en synthèse, les gaz sortants du gazéifieur doivent être exempts de toutes particules et impuretés. Il est également nécessaire pour des raisons énergétiques de mettre en œuvre un procédé d'épuration des gaz de synthèse à une température la plus haute possible. Pour répondre à cette problématique, une étude sur la filtration des gaz issus de la gazéification de la biomasse par un procédé de précipitation électrostatique à hautes température (500 -1000°C) et pression (0,1 - 1 MPa) a été réalisée. L'étude paramétrique a montré la possibilité de travailler avec des électrofiltres sous ces conditions contraignantes de température et de pression, notamment grâce aux effets antagonistes de ces deux paramètres. Puis, les essais de filtration réalisés directement en aval d'un gazéifieur ont démontré la possibilité d'utiliser un procédé d'électroprécipitation pour épurer les gaz de synthèse a des températures allant jusque 700/800°C. Au-delà de cette température, les technologies existantes ne permettent pas de concevoir un électrofiltre pouvant répondre aux exigences d'exploitation d'un site industriel de production de biocarburants de seconde génération
The increasing global energy demand, the depletion of fossil resources and the increasing awareness about the environmental risks linked to the omissions of greenhouse gases lead to take a growing interest in “biomass energy”. In this context, the biomass is potentially one of the most profuse renewable energies and the only to be able to provide for the transportation fuel needs. Among the projected technologies for the biofuel production, in particular this so-called second generation biofuels, the thermochemical conversion of biomass has been identified as one of the most promising. It constitutes of a biomass gasification process followed by a Fisher-Tropsch synthesis which has the advantage to produce biofuels directly usable. To be used in synthesis process, the gases from biomass gasification must be free of particles and impurities. For energy reasons, it is also necessary to implement a filtration process at a temperature as high as possible. To address this issue, a study on the filtration of gases from the gasification of biomass with an electrostatic precipitator at high temperature (500 -1000°C) and pressure (0,1 - 1 MPa) was conducted. A parametric study has shown the possibility to use an electrostatic precipitator under these conditions of temperature and pressure, notably thanks to antagonistic influence of these two parameters. Then, filtration tests carried out directly downstream of a gasifier demonstrated the feasibility of implementing an electrostatic precipitator to purify the synthesis gases at temperatures of up to 700/800°C. Over this temperature, existing technologies do not allowed to develop an electrostatic precipitator which will answer at the operational requirements of industrial sites of second generation biofuel production

La gazéification de biomasse et/ou des déchets produit un biogaz combustible composé de CO, H2, CH4, mais qui est aussi ensemencé d’impuretés telles que les goudrons. La société Europlasma propose un procédé de craquage des goudrons par plasma : le TurboPlasma®. Le biogaz combustible issu d’un gazéifieur est surchauffé par une torche à plasma dans un réacteur haute température. La torche à plasma produit un gaz plasmagène à 4000 K. Cela permet de porter localement le gaz combustible au-dessus de 1400 K, conduisant à une dégradation efficace des goudrons, même des plus lourds. Ce procédé est modélisé par deux études numériques. La première repose sur un modèle de réacteur parfaitement agité, la seconde utilise le code de calcul Fluent V6. Cette dernière étude permet de comprendre l’aérodynamique interne du réacteur et de préciser son design pour atteindre les objectifs d’abattement des polluants goudronnés. Le gaz obtenu répond aux critères d'utilisation des moteurs à combustion interne
Biomass and/or waste gasification produces a fuel biogas mainly composed by CO, H2, CH4, but it also includes by-products like tars. Europlasma company advises a process for tar removal assisted by plasma : the TurboPlasma®. The fuel biogas originally from a gasification unit is overheating by a plasma torch in a high temperature stage reactor. The plasma torch produces a plasma gas with a temperature higher than 4. 000 K. So the fuel gas is locally heated up to 1. 400 K, which allows an efficient degradation of almost tars, even of the heaviest. This process is modelized thanks to two numerical studies. The first one relies on a completely stirred tank reactor model, the second one uses the Fluent code. This last study allows to understand the internal aerodynamics of the reactor and to specify its design to reach the tar removal objectives. The gas that is obtained is suitable for a use in gas engine

Les normes environnementales concernant les émissions de polluants dans l'air deviennent de plus en plus restrictives avec de nouveaux seuils d'émission à obligatoirement respecter. A cet effet, il est nécessaire de développer ou d'améliorer les techniques actuelles d'abattement des émissions de métaux lourds à haute température (> 240°C). Ce travail de thèse se place dans cette problématique et a pour objectif le développement d'adsorbant à base de phosphates de calcium aux propriétés contrôlées permettant l'élimination des métaux lourds en phase gazeuse à haute température. Si les procédés d'élimination de ces métaux lourds à basse température (< 240°C) existent, ceux à haute température (> 240°C) restent rares. Dans un premier temps, différentes synthèses de phosphates de calcium ont été réalisées afin d'identifier l'influence des conditions opératoires sur les propriétés physico-chimiques et thermiques du solide. Le rapport liquide/solide et la vitesse d'agitation se sont avérés comme les paramètres les plus influents sur les propriétés finales du produit obtenu. Une hydroxyapatite avec une surface spécifique comprise entre 90 et 100 m2 /g a été obtenue. Sur la base des résultats obtenus, l'hydroxyapatite retenue pour les essais d'adsorption du cadmium ou du plomb en lit fixe à l'échelle laboratoire a été celle présentant les meilleures caractéristiques en termes de stabilité thermique, physique et chimique. Néanmoins, ce manuscrit couvre en grande partie les travaux sur l'adsorption du cadmium. Une deuxième hydroxyapatite fournie par l'industriel (surface spécifique :119 m2 /g) a également été utilisée pour les essais d'adsorption. Les différents tests d'adsorption ont été réalisés en faisant varier des paramètres tels que le débit de gaz (1-3 L/h), la température (700-1000°C), le temps de contact, la concentration initiale du métal lourd et la hauteur du lit de poudre d'adsorbant (0,5-1,5 cm). Les résultats ont montré la capacité de ces adsorbants à capter les métaux lourds sous des contraintes thermiques (T > 700°C). Les données expérimentales d'adsorption du cadmium ont ensuite été modélisées à l'aide d'un modèle mathématique basé sur la cinétique des processus d'adsorption, et les phénomènes de transfert de matière. Il a permis de prédire la dynamique d'adsorption du cadmium par l'hydroxyapatite à travers les courbes de percée décrivant le profil de concentration du cadmium en fonction du temps. Ce travail a démontré que les hydroxyapatites synthétisées présentent des propriétés de surface, d'écoulement, thermiques et thermomécaniques intéressantes permettant d'envisager leur application à haute température à l'échelle industrielle dans une unité d'incinération des déchets
Environmental standards for emissions of pollutants into the air are becoming increasingly restrictive, with new emission thresholds that must complied with. It is therefore necessary to develop and/or improve current techniques to remove heavy metals. This thesis aims to develop a calcium phosphate sorbent with controlled properties to remove heavy metals from the gas phase at high temperature (> 240°C). Although the process from getting the removal of heavy metals at low temperature (< 240°C), the one for high temperature conditions are still scarce. Initially, various syntheses of calcium phosphates were carried out to identify the influence of operating conditions on the physico-chemical and thermal properties. The liquid/solid ratio and the stirring speed proved to be the most influential parameters to control the final properties of the product. A hydroxyapatite with a specific surface area of between 90 and 100 m2/g was obtained. Based on the results obtained, the hydroxyapatite chosen for the laboratory-scale fixed-bed cadmium or lead adsorption tests was the one with the best characteristics in terms of thermal, physical, and chemical stability. Nevertheless, this manuscript mostly covered the work on cadmium adsorption. A second hydroxyapatite was also used for the adsorption tests. The adsorption tests were carried out by varying parameters such as the gas flow rate (1-3 L/h), the temperature (700-1000 °C), the contact time, the initial concentration of the pollutant and the height of the adsorbent powder bed (0.5-1.5 cm). The results demonstrated the ability of these sorbents to capture heavy metals under thermal stress (T > 700°C). Experimental data on cadmium adsorption were modelled using a mathematical approach based on the kinetics of adsorption processes and mass transfer phenomena. The model was used to predict the dynamic of cadmium adsorption on hydroxyapatite using breakthrough curves describing the cadmium concentration profile as a function of time. This work has shown that the synthesised hydroxyapatites have interesting surface, flow, thermal and thermomechanical properties, showing their possible application at high temperatures at industrial scale in a waste incineration unit

Actuellement, la combustion des ordures ménagères dans les usines d'incinération conduit à la formation de gaz comme HC1 et SO2, très corrosifs à l'égard des installations. La tendance actuelle des exploitants est l'utilisation de revêtements protecteurs moins coûteux que les matériaux massifs. Les travaux de cette thèse se sont donc focalisés sur cet aspect, avec une articulation en trois parties. Dans un premier temps, une caractérisation physico-chimique de huits rvêtements a été entreprise. Celle-ci a consisté en une étude métallographique approfondie (composition chimique, microstructure, dureté, porosité,. . . ) des différents revêtements bas carbone. Dans un second temps, l'ensemble des revêtements a été testé en corrosion dite "aux arrêts" (corrosion: produite par la réhydratation des scories et la condensation' des gaz corrosifs). L'étude a été conduite par le biais des méthodes électrochimiques classiques" dans un milieu acide fortement concentré en chlorures, simulant les conditions rencontrées industriellement. Dans ce même type de conditions a également été étudiée l'influence d'oxydes obtenus après différents traitements thermiiques (variation, de la température et de la durée ). Cette étude a donc permis de déterminer les oxydes les plus protecteurs vis-à-vis de ce type de corrosion et donc les revêtements à utiliser. Enfin, un protocole a été mis au point pour tester les différents revêtements en conditions incinération. Dans cette optique, trois températures et deux compositions gazeuses ont été retenues. Les différents revêtements ont alors été enfouis dans une scorie d'incinérateur et testés dans ces conditions. A l'issue de ces essais, les observations des échantillons ont permis de remonter au mécanisme de dégradation, et d'effectuer un classement
At present, the combustion of household refuse in incineration plants leads to the forming of gas such as HC1 and SO2, which are very corrosive to the installation. Industrials today tend to use protective coating, less expensive than solid materials. This study is thus focused on this particular aspect, and is structured in three parts. In a first phase, a physico-chemical characterization of 8 coatings was carried out, which consisted of a thorough metallographic study (chemical composition, microstructure, hardness, porosity. . . ) of the various coatings deposited on low carbon steel. In a second phase, all the coatings were tested in a corrosion known as "stand by" ( a corrosion due to the rehydratation of deposits and the condensation of corrosive gas. )This study was carried out through the standard electrochemical methods, in a acid environment highly concentrated in chlorides, simulating the conditions met by the industries. In a same type of conditions the influence of the oxydes obtained after differents thermals processings (variations in the temperature and the durations) were studied. This study thus allowed us to determine which oxides give the best protection against this type of corrosion. Finally, a protocol for testing the various coatings in incineration conditions has been completed. For this purpose, three temperatures and two gas composition were used. The coatings were embedded in incinerator deposits and tested in those conditions. After these tests, the observations of the samples allowed us to go back to the degradation mechanisms and to establish a classification. This classification seems to be in good agreements with industrials tests realized in plants

Mise au point et réalisation d'une méthode de prélèvement des gaz volcaniques qui permet de reconstituer la composition élémentaire d'une source gazeuse à haute température. Cette résolution est basée sur la minimisation de l'enthalpie globale du système par calcul sur une banque de données. Cette méthode a été testée sur plusieurs volcans : Mt St Helens, l'Etna, le mont Usu. La modélisation de l'évolution physico-chimique des gaz volcaniques lors de leur refroidissement permet de relier la composition des gaz magmatiques à la genèse des aérosols atmosphériques, à la formation des incrustations fumerolliennes ou à la genèse de certains gîtes métallifères

En électronique de puissance, un des principaux axes de recherche, concerne la montée en température. L'encapsulation et la passivation du module de puissance constituent, sous cette contrainte, des verrous technologiques. En effet, les matériaux polymères habituellement utilisés ne peuvent plus satisfaire des exigences en température fixée dans notre étude à 350°C sans pertes importantes de leurs propriétés diélectriques. L'isolation gazeuse a été alors envisagée et quelques résultats encourageants ont été dégagés. Le seuil d'apparition des décharges dans des gaz est étudié en vue de leur utilisation dans des modules de puissance à haute température. Deux gaz ont été sélectionnés pour leurs propriétés diélectriques et leurs GWP faibles : l'octafluoropropane (C3F8) et l'octafluorocyclobutane (c-C4F8), l'azote (N2) faisant référence pour comparaison. Au préalable, une étude sur les céramiques les plus utilisées à haute température est réalisée. Cette étude montre un changement du mécanisme de conduction de l'alumine et de l'AlN passant d'un régime capacitif à un régime résistif et modifiant au passage les propriétés de surface en facilitant l'écoulement des charges dans le volume du matériau tandis que le Si3N4 conserve un comportement capacitif et les charges en surface même à haute température. L'échauffement local des gaz met en évidence une diminution du seuil d'apparition des décharges avec la température et ce quel que soit le gaz étudié. La modification de la distance inter-électrodes permet de diminuer la variation du seuil d'apparition avec la température pour de faibles distances. Des expériences complémentaires ont été menées afin de comparer ces résultats à ceux obtenus lors d'un chauffage global. L'utilisation de gaz dans des packaging de puissance s'avère donc prometteuse mais demande une meilleure compréhension et maîtrise des mécanismes en jeu
In power electronics, one of the main research topics concerns high temperature operation of the components. Under such a constraint, the encapsulation and the passivation of the semiconductors devices in power module appear as physical and technological bottleneck. As a matter of fact, usual polymeric materials are unable to endure the temperature requirements set out in our study (350 °C) without significant loss of their dielectric properties. Therefore, gas insulation is considered and encouraging results have been obtained. The Discharges Inception Voltage is studied for different gases that could be used in high temperature power modules. Thanks to their dielectric properties and their low GWP, two gases have been selected: octafluoropropane (C3F8) and octafluorocyclobutane (c-C4F8), nitrogen (N2) being used as reference in this study. In a first step, the high temperature behaviors of the most widely used substrate materials (ceramics) are studied. A change of the conduction mechanism from a pure capacitive behavior (at low temperature) to a pure resistive one (at high temperature) is observed for both alumina and AlN samples. On the contrary, Si3N4 remains capacitive whatever the temperature. Such a behavior has an impact on the charges located at the surface. They disappear quickly for the two formers while they slowly decrease for the later. The field reinforcement associated to their existence and its impact on the DIV will not be the same. Whatever the gas under study, a local heating leads to a decrease in the DIV with temperature. A decrease of the distance between the two electrodes, leads to a decrease of the DIV changes vs Temperature. These results are compared to the measurements performed when the samples were uniformly heated. The use of gas in power packaging seems to be promising but it still needs a better understanding of the mechanisms involved

La technologie des hautes pressions intéresse de nombreux secteurs industriels, en particulier l'agroalimentaire. Le procédé de décongélation par haute pression représente une des applications innovantes qui met à profit l'abaissement de la température du point de congélation sous l'effet de la pression. (–22°C à 220 MPa). Ceci autorise une décongélation rapide des produits tout en évitant les contaminations microbiologiques puisque la décongélation se réalise à basse température. L'objectif essentiel de ce travail consiste à modéliser ce procédé de décongélation dans une enceinte haute-pression. Les phénomènes majeurs considérés sont les transferts internes avec changement d'état et la convection naturelle entre la surface du produit et le fluide de chauffage. Nous avons dans un premier temps étudié une des difficultés spécifiques à ce procédé : la variation des propriétés thermophysiques avec la température et la pression. La simulation a été réalisée tout d'abord à pression atmosphérique afin de valider le modèle développé avec le code de calcul CFX5. 5. Nous avons ainsi analysé les champs thermique et dynamique en régime instationnaire et observé une adéquation très satisfaisante avec les résultats expérimentaux sur maquette. L'influence de la pression a ensuite été prise en compte en terme de chaleur de compression et modification des propriétés du produit et du fluide. Les simulations ont également été validées d'un point de vue thermique sur une enceinte pilote et le modèle a ainsi permis d'évaluer l'effet de la pression sur le temps de décongélation. Enfin, une étude paramétrique a été menée afin de rechercher des solutions permettant d'optimiser la décongélation dans une enceinte industrielle contenant plusieurs produits. L'intérêt d'un régime de convection forcée a ainsi été clairement démontré et l'étude du taux de remplissage présente des pistes à exploiter
Many industries are interested in the High Pressures technology, especially the food industry. High pressure thawing, which makes profitable the decrease of the temperature of the freezing point with the pressure (-22°C at 220 MPa), is one of the most innovative applications. Thawing is then faster than conventional methods and, as it is carried out at low temperature, it avoids microbial contamination. The main objective of this work consists in modelling the high pressure thawing process. The major phenomena considered are the internal transfers with phase change and the natural convection between the surface of the food and the heating medium. We firstly studied the variation of the food properties with the temperature and the pressure. The simulation was carried out at atmospheric pressure in order to validate the model developed using the CFD code CFX5. 5. The analysis of temperature and velocity fields in non stationary regime lead to some observations of the process. The predictions performed on an experimental set-up were in a good agreement with the experimental data. The influence of the pressure, heat of compression and modification of food and medium properties was then taken into account. Simulations were also validated from a thermal point of view on a pilot-scale vessel and the model was then used to study the effect of the pressure on thawing time. Lastly, a parametric study was performed in order to evaluate some modifications and to optimize the process at an industrial scale. The potential benefit of forced convection was clearly demonstrated and the study of the filling rate open the way to further works

L'objectif de ce travail etait de synthetiser des catalyseurs actifs pour la reaction de combustion du methane, qui se realise dans le dernier etage de travail des turbines a gaz ou la temperature atteint des valeurs comprises entre 1200c et 1400c. En plus d'une activite intrinseque en oxydation, ces catalyseurs doivent conserver leur activite meme apres un traitement a haute temperature. Ces catalyseurs sont constitues par une matrice hexaaluminate de baryum (baal#1#2o#1#9), oxyde mixte thermostable, dans laquelle un ou plusieurs ions aluminium sont substitues par des ions actifs (ions des metaux nobles et ions des metaux de transition). La composition des catalyseurs sera bam#xal#1#2#-#xo#1#9 avec m egal a mn, cu, pd, ir et rh et x compris entre 0,5 et 4. Dans le cas de l'incorporation des metaux nobles, des problemes ont ete rencontres avec le palladium et l'iridium: a cause de la faible stabilite thermique des oxydes correspondants, ces metaux n'ont pu etre introduits dans la structure hexaaluminate. Par contre, un faible pourcentage du rhodium a pu etre incorpore dans la maille hexaaluminate, et le reste se trouvant occlus dans l'aluminate de baryum, phase intermediaire dans la formation de l'hexaaluminate de baryum. En revanche, l'incorporation des ions des metaux de transition donne des resultats plus encourageants. L'introduction d'un ion manganese et d'un ion cuivre dans la maille hexaaluminate conduit a des catalyseurs dont les activites a l'etat frais et a l'etat vieilli sont comparables. La substitution de plusieurs ions aluminium par le cuivre n'est pas possible, sans doute a cause des differences de charges entre les ions al#3#+ substitues et les ions cu#2#+ substituants. L'introduction progressive de plusieurs ions manganese dans la maille hexaaluminate (bamn#xal#1#2#-#xo#1#9, x compris entre 0,97 et 4) permet l'obtention de catalyseurs plus performants pour la reaction de combustion du methane et stables dans les conditions de travail des turbines a gaz. Le solide bamn#2#,#7al#1#1o#1#9 est le catalyseur le plus actif dans la reaction d'oxydation et son application dans les turbines a gaz serait envisageable

Une source de forte enthalpie a été développée pour élever la température d’un gaz jusqu’à 2000 K et générer des écoulements hypersoniques. Ce dispositif a été couplé à un interféromètre par transformée de Fourier à haute résolution pour l’étude de l’émission infrarouge de gaz à très haute température. Un protocole expérimental a été mis au point pour l’extraction des sections efficaces d’absorption raie par raie des spectres du méthane et de l’acétylène. Ces données sont nécessaires pour la modélisation des enveloppes circumstellaires des naines brunes et des étoiles riches en carbone. Un système à réflexions multiples a été mis au point pour sonder les couches de choc hypersoniques par spectroscopie par absorption infrarouge. En parallèle, a été réalisée l’étude spectroscopique des complexes de van der Waals Arn (CO2)m formés à très basse température dans une détente supersonique
A high enthalpy source has been developped to heat gases up to 2000 K and to produce hypersonic flows. This prototype has been coupled to a high resolution Fourier transform interferometer for the investigation of the infrared emission of very hot gases. An experimental procedure has been developped to extract the line-by-line absorption cross sections of methane and acetylene. These data are needed to model the circumstellar envelop of brown dwarves and carbon rich stars. A multipass optical system has been designed to probe hypersonic shock layers by absorption spectroscopy. In parallel, the spectroscopy of Arn (CO2)m van der Waals complexes formed in a supersonic expansion at very low temperature was investigated

Les REFIOM (Résidus d'Epuration des Fumées d'Incinération des Ordures Ménagères) issus de l'incération des déchets ménagers contiennent des métaux lourds comme le plomb ou le cadmium et sont en France uniquement stockés en centre d'enfouissement technique de classe 1 pour dangereux, en étant stabilisés par une vitrification. Afin de trouver des solutions pour le stockage ou la valorisation à long terme des REFIOM sans danger pour l'environnement, nous avons ciblé les vitrocéramiques et les céramiques frittées à hautes températures et hautes pressions. Nous avons utilisé des méthodes de la minéralogie physique par l'intermédiaire de synthèses à hautes températures, de synthèses à hautes températures et à hautes pressions en autoclave à chauffage externe, d'observations en microscopie électronique à balayage, de microanalyses chimiques EDX (Energy Dispersive X-Ray spectrometry), d'analyses en microsondes, de caractérisation structurale par diffraction de rayons X et d'expériences de lixiviation dynamique. Nous avons mis au point des protocoles de synthèses et d'analyses. Par ce biais, nous constatons pour les vitrocéramiques que le plomb ou le cadmium sont incorporés dans des cristallites et dans des nouvelles phases cristallines, eux-mêmes englobés dans une matrice vitreuse. Cette voie dite "double barrière" (cristaux + verre) semble prometteuses pour l'immobilisation du plomb et du cadmium (au regard des analyses EDX et des expériences de lixiviation). Pour les céramiques frittées, comme pour les SYNROC (SYNthetic ROCk) synthétisées pour les déchets nucléaires, de nouvelles phases cristallines incorporant Pb et Cd sont observées et seraient a priori résistantes pour le stockage de ces éléments toxiques. Dans ces deux cas de nouveaux matériaux capables d'incorporer massivement du plomb et du cadmium ont été mis en évidence. Des tests de durabilité permettront d'envisager une valorisation éventuelle de tels matériaux