– MIGALI

Ce projet concerne l'intensification des phénomènes de transfert gaz-liquide dans des microréacteurs. En effet, selon l'application du procédé gaz-liquide, l'hydrodynamique, le transfert de matière et de chaleur, et la réaction peuvent être importants. Le projet focalise sur la compréhension fondamentale de l'intensification de l'hydrodynamique et du transfert de matière dans des microréacteurs gaz-liquide, et la dépendence de ces phénomènes sur la géométrie de l'appareil. Globalement, l'objectif du projet répond aux demandes économiques, environnementales et sociétales de l'industrie chimique, qui recherche des procédés plus sûrs, plus propres, flexibles et économiques. Ces exigences peuvent être assurées par la miniaturisation des procédés et les microréacteurs, qui sont une alternative à l'utilisation des réacteurs agités discontinus. Le concept de cette technologie innovante consiste à transposer les transformations physiques et chimiques dans des petits réacteurs continus intensifiés, dans lesquels on peut contrôler les conditions opératoires. Ce projet a deux objectifs principauxs: ? étudier l'influence de la géométrie du microréacteur (section de mise en contact des fluides, géométrie topographique, forme de la section transversale, géométries multi-canaux) et des propriétés physico-chimiques des fluides (viscosité, densité et tension de surface) sur l'hydrodynamique et le transfert de matière dans l'écoulement gaz-liquide Taylor ? déveloper des modèles pour la prédiction de la taille de bulle et le transfert de matière dans un écoulement Taylor en microréacteur. Le travail se décompose en trois tâches scientifiques. La tâche 1 porte sur les effets de la géométrie de mise en contact des fluides et les propriétés physico-chimiques des fluides sur les caractéristiques hydrodynamiques de l'écoulement gaz-liquide. La tâche 2 focalise sur l'interaction de l'hydrodynamique locale et le transfert de matière gaz-liquide dans un écoulement de Taylor développé. La tâche 3 porte sur le design et la caractérisation des microréacteurs composés de plusieurs microcanaux en parallèle pour des applications gaz-liquide. Ce projet comporte six partenaires - trois partenaires français et trois partenaires chinois - qui ont tous une expérience sur les écoulements gaz-liquide dans des microréacteurs ou tubes de petite dimension. Ensemble, les compétences des partenaires couvrent la mesure expérimentale de l'hydrodynamique (globale et locale) gaz-liquide et du transfert de matière gaz-liquide, la simulation numérique des écoulements gaz-liquide, et le design de géométries multi-échelle par l'approche constructale. Ces compétences multiples et complémentaires permettront d'atteindre les objectifs fixés.