THÈSE DE CHARLOTTE GALLOIS*
La production de supports de catalyseurs en alumine fait appel à une succession d’opérations unitairesa au cours desquelles la fraction solide du matériau varie, depuis l’état dispersé (fluide colloïdal) jusqu’à l'état solide poreux. Cette densification progressive se traduit par une évolution de l’organisation structurale des particules solides à l’échelle mésoscopique. Les agencements adoptés dépendent à la fois des propriétés physico-chimiques des suspensions initiales d’alumine et des procédés de densification employés.
L’identification et la compréhension des mécanismes à l’œuvre lors de la densification représentent un enjeu crucial car ils déterminent les propriétés des produits finis.
L'étude du séchage d'un fluide colloïdal a été étudiée en collaboration avec le laboratoire Phenix de l’UPMC. Une observation a été réalisée par microtomographie X rapide (sur une ligne synchrotron Paul Scherer Institute) sur une goutte de suspension d’alumine, déposée sur un support solide hydrophobe, et placée dans des conditions de séchage maîtrisées. Ces expériences ont montré qu’une goutte de suspension liquide s'effondre dans les étapes finales de son séchage, du fait de l'accumulation des particules sur la surface externe de la goutte (notamment au niveau de la ligne tripleb ), tandis qu’une goutte d’une suspension à l'état de gel se déforme de manière homothétique (1-2). Ces travaux vont être mis à profit pour l’étude de formulations industrielles, et se poursuivre dans des conditions de séchage plus sévères.
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Cette nouvelle méthodologie CFD marque une étape clé dans le développement des modèles prédictifs pour les écoulements considérés. À terme, elle servira pour la conception de nouvelles géométries de garnissages, en vue d’améliorer les performances des contacteurs gaz/ liquide.
a- Synthèse de la boehmite, filtration et lavage, mise en forme, calcination.
b- Interface solide-liquide-gaz.
*Thèse intitulée « Étude des propriétés physico-chimiques de suspensions de boehmite. Application aux supports catalytiques »
(1) C. Gallois, E. Rosenberg, L. Barré, A. Bonnin, D. Frot, E. Lécolier, P. Levitz, Drying of sessile droplets of anisotropic colloids dispersions, en cours de rédaction.
(2) C. Gallois, D. Frot, E. Lécolier, P. Levitz, Colloidal boehmite dispersions under osmotic stress: an in situ DLS investigation of gelation, en cours de rédaction.
Contact scientifique : eric.lecolier@ifpen.fr