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Chimie Verte et Chauffage par Ultra Hautes Fréquences

Durée : 6 mois (début entre janvier et mars)
Niveau : Bac + 5 (stage Master)
Entreprise : THALES AVS France, Buisness Line MIS, 2 rue Marcel Dassault – BP23, F-78141 Vélizy- Villacoublay - Cedex
Compétences : Mathématiques, Physique, Chimie
Lieu : Chimie ParisTech, 11 rue Pierre et Marie Curie, F-75005 Paris


Contexte:
THALES MIS (Microwave & Imaging Sub-systems) est un acteur majeur du domaine des hyperfréquences et considère avec un grand intérêt les développements scientifiques et technologiques associant la chimie aux problématiques de la chimie verte et du développement durable. Depuis l’arrivée de Prof. Dr. Len (novembre 2017) à Paris, Chimie ParisTech développe la chimie verte et l’association de nouvelles technologies alternatives : flux continu, micro-ondes, ultrasons, ball milling…
Les équipements commercialisés de chimie en flux continu associant le chauffage par Ultra Hautes Fréquences intègrent les outils micro-ondes en réacteur discontinu et les outils conventionnels du flux continu. Dans le contexte de l’intensification des procédés, les verrous à lever concernent maintenant le « design » dès la conception des réacteurs continus associés aux structures électromagnétiques conductrices propres au chauffage par Ultra Hautes Fréquences, afin de proposer un appareillage intégré et dédié, dont les bases physiques nécessitent un travail théorique préalable d'analyse et de prédiction.

Objectif :
L’objectif de ce stage est ainsi d'identifier par le calcul formel, et le cas échéant par le calcul numérique appliqué à quelques cas représentatifs, les domaines de validité des paramètres thermiques et électromagnétiques qui permettent de caractériser les structures proposées par les deux technologies en synergie. Les paramètres thermiques des réacteurs intensifiés du génie chimique sont d'abord le coefficient d'échange entre le contenant tubulaire, constituant le réacteur, et la veine fluide réactionnelle, d'une part, et la conductivité thermique propre de ce contenant, d'autre part. Les paramètres dits électromagnétiques sont d'abord le rapport des caractéristiques diélectriques d'absorption de la veine réactionnelle et du matériau diélectrique constitutif du contenant tubulaire, d'une part, et le rapport des volumes respectifs de la veine réactionnelle et du contenant, d'autre part. Ces quatre premiers paramètres permettent d'évaluer les contributions respectives des transferts de chaleur entre contenant et fluide réactionnel et des sources thermiques créées au sein du fluide et du contenant. Les niveaux respectifs de ces transferts de chaleur et de ces sources thermiques doivent permettre d'atteindre au
bout d'un temps de séjour donné des réactifs dans tout ou partie du réacteur, l'élévation de la température recherchée. C'est ce couple élévation de température et durée de parcours qui est pertinent pour obtenir la discrimination entre les réactions chimiques parallèles et concurrentes, certaines conduisant aux produits demandés et d'autres conduisant à des produits secondaires, selon l'histoire thermique réalisée.

Moyens :
Les moyens nécessaires à la réalisation de ce stage résident principalement dans l'apport immatériel documentaire, nécessaire à la bonne description des systèmes et des objectifs, provenant des encadrants et résultant de l'intérêt spéculatif du candidat pour ce sujet très pluridisciplinaire.
Rédaction d’un rapport de stage clair et exhaustif
Présentation des travaux aux personnels concernés de Thales MIS
Le stagiaire sera force de proposition dans la démarche à suivre d’un programme d’étude établi initialement.
Selon les résultats du stage, un prolongement en thèse CIFRE avec Thales MIS sera envisageable.
Merci d’envoyer CV et lettre de candidature à Prof. Dr. Len et Dr. Lefranc avant le 30 novembre 2018.


Contact :
Prof. Dr. Christophe Len / 06 38 50 09 76 / christophe.len@chimieparistech.psl.eu
Dr. Sébastien Lefranc / 06 87 10 31 22 / sebastien.lefranc@thalesgroup.com