Post doc (H/F)
Detail de l'annonce :
Date Limite Candidature : mercredi 24 novembre 2021
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INFORMATIONS GÉNÉRALES
Référence : UMR7274-CECVAL-002
Lieu de travail : NANCY
Date de publication : mercredi 3 novembre 2021
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 18 mois
Date d'embauche prévue : 1 février 2022
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : entre 2690 et 3821 Euros brut mensuel en fonction de
l'expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent
MISSIONS
L'objectif principal de la mission est de caractériser
expérimentalement les performances de différents matériaux
adsorbants pour la capture de CO2 en présence d'impuretés dans un
procédé PSA dans l'idée, à terme, de développer un modèle pour
la simulation du procédé.
* La partie expérimentale a pour objectif de quantifier l'impact des
impuretés (NOx et SOx) sur les performances des matériaux adsorbants
pour la capture de CO2. Il sera nécessaire d'utiliser un banc
d'essais permettant de réaliser des cycles de type PSA. Le minimum
requis est un cycle de base à quatre étapes de type Skarstrom avec
addition d'étapes d'équilibrage à co-courant et contre-courant
respectivement à la fin des étapes de de production et de purge pour
améliorer l'efficacité du cycle. Il s'agira d'optimiser les durées
de ces différentes étapes. Les essais seront effectués à partir de
paramètres de procédé donnés (niveaux de pressions, temps de
résidence, …) mais l'impact de la variation de ces paramètres sur
les performances pourra également être étudiée.
Un aspect essentiel de l'étude sera la capacité à quantifier avec
précision les teneurs en impuretés (NOx prioritairement et SOx), CO2
et azote dans le mélange gazeux (synthétique) d'alimentation et dans
les flux de gaz sortants pendant les étapes de production à haute
pression, de dépressurisation et de purge. Le suivi en ligne lors du
fonctionnement sur des essais de longue durée permettra
l'établissement de bilans en termes de débit et de qualité.
* Dans un second temps, il serait nécessaire de développer un
modèle permettant la réconciliation des données expérimentales et
la prédiction par simulation des performances des cycles industriels.
Pour cette tâche, des mesures expérimentales des isothermes
d'adsorption en corps purs et de la cinétique d'adsorption devront
être envisagées.
ACTIVITÉS
Ainsi, au sein du LRGP et en étroite collaboration avec Air Liquide,
vous aurez pour missions de :
* Valider et optimiser le banc d'essais
* Définir un plan d'expériences
* Etablir un protocole expérimental selon le cahier des charges
défini
* Mener les expériences sur le banc d'essai dédié
* Analyser les résultats, comprendre les phénomènes observés et
apporter des réponses concrètes (choix du meilleur matériau et de
la meilleure configuration procédés)
* Mener en parallèle recherche bibliographique et veille
scientifique
* Développer un modèle à partir des résultats expérimentaux pour
simuler les performances pour des applications industrielles
* Synthétiser et présenter les résultats : rédaction de rapports,
présentation orale lors de points d'avancement réguliers entre Air
Liquide et le LRGP
COMPÉTENCES
* Doctorat en génie des procédés, idéalement procédés de
séparation des gaz ou adsorption
* Fin expérimentateur : solide expérience de travail sur pilote
expérimental
* Expertise en adsorption de gaz souhaitable
* Compétences en modélisation appréciées
* Expérience dans le domaine des gaz/effluents gazeux appréciée
* Autonomie, rigueur, organisation, persévérance et force de
proposition
* Bon communiquant, à l'aise dans le travail pluridisciplinaire et
inter-équipes
* Bonne capacité de synthèse écrite et orale
* Conscient des règles de confidentialité
CONTEXTE DE TRAVAIL
Parmi les procédés de capture du dioxyde de carbone (CO2), les
procédés d'adsorption physique par modulation de pression (PSA)
présentent plusieurs avantages : technologie éprouvée, compacité,
séparation peu énergivore, utilisation de dispositifs électriques
conventionnels (compresseurs, pompes à vide), absence de solvant
liquide ou de vapeur, ...
Dans le cadre du laboratoire commun entre Air Liquide (1) et le
Laboratoire Réactions et Génie des Procédés (LRGP) (2), cette
étude a pour but de caractériser expérimentalement les performances
de différents types d'adsorbants pour la capture de CO2 en présence
d'impuretés dans un cycle PSA. L'objectif de cette étape de
séparation est de récupérer le CO2 avec une grande pureté et une
haute efficacité. En particulier, ce projet a pour objet l'étude de
l'impact des oxydes d'azote (NOx) et de soufre (SOx) sur les
performances des adsorbants utilisés pour la capture de CO2 dans
différents types d'effluents gazeux tels que des gaz de combustion ou
gaz de haut-fourneau. Il s'agira notamment d'évaluer leur impact sur
qualité du CO2 produit et sur le vieillissement des adsorbants. Cette
étude comprendra une importante partie expérimentale avec validation
et optimisation d'un banc d'essais, réalisations des essais et
analyse fine des résultats afin de comprendre les comportements
observés. Dans un second temps, un volet modélisation des
phénomènes est envisagé.
(1) Air Liquide, leader mondial des gaz pour l'industrie et la santé
s'investit pour améliorer la qualité de l'air. Air Liquide a pour
ambition de contribuer à un monde plus durable avec au cœur de sa
stratégie, un engagement marqué en faveur du climat et de la
transition énergétique en agissant pour une société bas carbone
afin de lutter contre le changement climatique. Il s'agit notamment
d'améliorer l'efficacité des procédés et de rendre les usines plus
respectueuses de l'environnement. Air Liquide développe ainsi des
solutions plus propres et innovantes pour l'industrie et la mobilité.
En particulier, Air Liquide s'intéresse à la mise en œuvre de
technologies de captage et recyclage du CO2, notamment pour réduire
les émissions des industries sidérurgiques.
(2) Le LRGP, unité mixte de recherche du CNRS et de l'Université de
Lorraine, concentre ses activités sur les procédés de
transformation de la matière et de l'énergie à différentes
échelles (micro/macro, expérience/simulation, pratique/théorique).
La préservation de l'environnement, et de la qualité de l'air en
particulier, ainsi que la maitrise des risques industriels sont
devenus des enjeux majeurs pour une économie et un développement
durables. Afin de contribuer à la transition écologique et
énergétique, la thématique transversale « Procédés de capture et
de valorisation du CO2 » fédère, au sein du LRGP, les compétences
des différents axes de recherche afin de proposer des procédés
intrinsèquement plus propres et plus sûrs. Le LRGP fait notamment
valoir son expertise en adsorption en développant des procédés de
traitement des effluents gazeux pour la santé et sécurité des
personnes et la protection de l'environnement.