Propriétés Thermodynamiques Pour La Production

il y a 2 semaines


Sophia Antipolis, France Mines Paris-PSL Temps plein

**Propriétés Thermodynamiques pour la Production d'Isotopes Stables // Thermodynamic Properties for the Production of Stable Isotopes**:

- Réf **ABG-124682**
**ADUM-58126**
- Sujet de Thèse- 19/06/2024- Autre financement public- Mines Paris-PSL- Lieu de travail- SOPHIA ANTIPOLIS - France- Intitulé du sujet- Propriétés Thermodynamiques pour la Production d'Isotopes Stables // Thermodynamic Properties for the Production of Stable Isotopes- Champs scientifiques- Electronique
- Mots clés- Thermodynamique, Isotopes, Distillation, Equilibres de phase
- Thermodynamic, Isotopes, Distillation, Phase equilibria**Description du sujet**:

- Contexte
- Les isotopes sont des formes d'un même élément chimique caractérisées par le même nombre de
- protons et d'électrons mais un nombre différent de neutrons. Les isotopes stables sont des isotopes- l'industrie nucléaire, la biologie, la physique des particules, la production de processeurs, et plus
- encore [KHO2018].
- Objectifs
- Le projet du doctorat vise à développer des outils expérimentaux (mesure de pression de vapeur
- différentielles, cellules d'équilibre, spectrométrie de masse, colonne de distillation cryogénique) pour
- étudier le comportement des isotopes stables afin de concevoir des processus industriels de
- séparation ou d'enrichissement. Le projet incarne une approche 'de la molécule au procédé' qui est
- la devise de l'équipe de recherche Procédé Thermodynamique.
- Méthodologie
- Ce projet de recherche s'inscrit dans le cadre d'un nouveau domaine d'activité du CEEP Mines Paris
- PSL dont l'objectif est de développer des outils théoriques et expérimentaux (y compris une colonne
- de distillation cryogénique) pour étudier le comportement des isotopes stables afin de concevoir des
- procédés industriels de séparation ou d'enrichissement L'expertise de l'équipe de recherche dans la détermination expérimentale des équilibres de phase pour
- des systèmes d'intérêt pour les unités de de distillation de l'air, le gaz naturel, le biogaz ou le traitement
- et la liquéfaction de l'hydrogène sera étendue aux isotopes stables des éléments légers. Le projet de- Afin d'obtenir des valeurs fiables de VPIE (Vapor Pressure Isotope Effect) pour ces deux isotopes, le
- VPIE sera mesuré avec différentes approches permettant une validation croisée des données
- obtenues:
- Par mesure de la différence de pression de vapeur à l'aide d'un banc d'essai qui sera une

adaptation de celui déjà existant au CTP constitué de deux cellules d'équilibre identiques
- immergées dans un bain thermostaté reliées à un capteur de pression différentielle et
- également équipées d'un capteur de pression absolue.- Par mesure directe de la distribution des isotopes entre la phase vapeur et liquide dans une

cellule d'équilibre et analyse avec un spectromètre de masse.- Par distillation de Rayleigh.Background
- Isotopes are forms of the same chemical element characterized by the same number of protons and
- electrons but a different number of neutrons. Stable isotopes are non-radioactive isotopes. The- medicine (diagnosing and treating of certain types of cancer), the nuclear industry, biology, particle
- physics, the production of state-of-the-art processors and memory chips, and more [KHO2018].
- Objectives
- The PhD project aims to develop experimental tools (differential vapor pressure cells, equilibrium cells, mass spectrometry, cryogenic distillation column) to study the behavior of stable isotopes in order to design industrial separation or enrichment processes. The project embodies a 'from molecule to process' approach, that is the motto of the Thermodynamic Process research team.
- Methodology- In order to obtain reliable values of VPIE for these two isotopes, VPIE will be measured with different
- approaches, allowing a cross-validation of the obtained data:
- By measurement of the vapor pressure difference, through a test bench that will be an

adaptation of one already existing at CTP, constituted of two identical equilibrium cells,
- immersed in a thermostated bath, connected to a differential pressure transducer and
- equipped also with an absolute pressure transducer.- By direct measurement of the isotope distribution between the vapor and liquid phase in an

equilibrium cell, and analysis with a mass spectrometer.- By Rayleigh distillationDébut de la thèse : 01/10/2024**Nature du financement**:

- Autre financement public**Précisions sur le financement**:

- ANR Financement d'Agences de financement de la recherche**Présentation établissement et labo d'accueil**:

- Mines Paris-PSL**Etablissement délivrant le doctorat**:

- Mines Paris-PSL**Ecole doctorale**:

- 621 ISMME - Ingénierie des Systèmes, Matériaux, Mécanique, Énergétique30/08/2024



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