Les travaux de R&D dans le monitoring des procédés visent une meilleure compréhension des phénomènes à l'œuvre, un gain en productivité et une sécurité accrue. Dans ce cadre, la Spectroscopie proche infrarouge (SPIR) offre de nombreux avantages pour le suivi de procédés. Technique non destructrice et rapide, elle nécessite notamment peu ou pas de préparation d’échantillons et permet assez simplement une mesure en ligne.
Un autre intérêt de la SPIR est sa capacité à fournir à la fois des informations d’ordre physique (relatives à de la diffusion) et chimiques (relatives à de l’absorption) sur le produit, grâce à l’interaction de la lumière avec la matière. Néanmoins, dans le cas de milieux hétérogènes et/ou complexes, ces informations sont combinées et la mesure du signal en un seul point peut s’avérer insuffisante.
Pour pallier cette difficulté, une des solutions est de disposer de plusieurs mesures, en réflexion et/ou en transmission à différents angles (figure), et d’appliquer aux spectres obtenus des méthodes adéquates d’analyse multivariéea. Dans cette optique, la SPIR multipoint a été évaluée sur plusieurs cas. Par exemple, lors de la peptisation de la boehmiteb dans un milieu représentatif des conditions industrielles, les suivis in situ et en temps réel ont permis d’en déterminer les paramètres clés. Dans un autre domaine, la SPIR multipoint a été utilisée pour la détermination de propriétés à froid du brut pétrolier, ce qui a donné lieu à un brevet. De même, pour le suivi en ligne de produits fortement évolutifs au cours du temps : en passant, par exemple, d’un état limpide à turbide. Sa pertinence a été vérifiée lors du suivi de la précipitation de la silice(1,2).
Tous ces travaux ont permis de vérifier que les mesures multipoints par SPIR permettent d’obtenir davantage d’informations sur les milieux hétérogènes tout en gagnant en précision. Elles sont à ce titre de plus en plus étudiées pour le suivi des unités pilotes d’IFPEN.
a - Méthodes statistiques qui s’attachent à l’observation et au traitement simultané de plusieurs variables statistiques en vue d’en dégager une information synthétique pertinente
b - Étape de la fabrication des supports de catalyseurs à base d'alumine
(1) M. Rey-Bayle, R. Bendoula, S. Henrot, K. Lamiri, F. Baco-Antoniali, N. Caillol, A. Gobrecht, J-M. Roger. Analytical and bioanalytical chemistry 2017.
DOI :10.1007/s00216-016-0064-1
(2) M. Rey-Bayle, R. Bendoula, N. Caillol, J-M. Roger. Journal of Near Infrared Specroscopy 2019. Soumission acceptée.
Contact scientifique : maud.rey-bayle@ifpen.fr