Transfert Interface Mélange (TIM)

Nom de l’équipe

Sa mission

Etude intégrative de procédés réactifs multiphasiques gaz / liquide / solide en milieux chimique et/ou microbiologique complexes, par des approches expérimentales et numériques. Développement de procédés polyphasiques innovants.

Mots clés

Réacteurs polyphasiques ; Transferts ; Mélange ; Ecoulements ; Bio-particules ; Bulles ; Interfaces ; Multi-échelle ; Particule, Micro-organisme, Bulle

Responsables

Gilles Hébrard – Professeur INSA de Toulouse – Gilles.Hebrard@insa-toulouse.fr – 05 61 55 97 89
Philippe Schmitz – Professeur INSA Toulouse – Philipe.Schmitz@insa-toulouse.fr – 05 61 55 94 35

Effectifs équipe en 2014 : 30

12 enseignants et chercheurs / 1 ingénieur / 2 assistants ingénieurs et techniciens / 15 post-doctorants et doctorants

Axes thématiques

Thème 1 : Comportement de particules ou bioparticules à nano et micro-échelle
Thème 2 : Phénomènes de transport et de transfert à meso et macro-échelle

Activités principales

Hydrodynamique et transfert dans les (bio)réacteurs polyphasiques
Optimisation des processus de déconstruction de la biomasse
Contrôle du comportement de micro-organismes en environnement confiné.

Modèles de recherche

Identifier les phénomènes physiques d’intérêt pour les différentes échelles du procédé et simuler leur action sur l’efficacité du procédé.
Les méthodes utilisées sont celles de l’expérimentation physique aux micro et macro-échelles et la simulation numérique.

Domaines d’application et produits cibles

Réacteurs polyphasiques industriels (réacteur chimique et bioréacteurs)
Biocarburants, traitement des biogaz, biotechnologies blanches, traitement des eaux, industrie pétrolière
Nettoyage des surfaces (NEP), flottation (microalgues), micro-bioréacteurs, énergie
Séparation, concentration de micro-organismes (détection de pathogènes)

Technologies, techniques, outils spécifiques

Outils numériques :
Mécanique des fluides numérique (CFD), bilan de population, traitement d’image
Caractérisation des écoulements et transferts :
Particule Image Velocimetry (PIV), Planar Laser Induced Fluorescence (PLIF), caméras rapides, granulométrie in-situ
Biophysique/Physico-chimie :
Pince optique, microbalance à quartz, microscopie optique et confocale, AFM
Dispositifs microfluidiques : Chambre à écoulement cisaillé, chambre de filtration, cellule Heleshaw

equipe visuel

Publications significatives

Jimenez M, Dietrich N, Grace J.R., Hébrard G. 2014. Oxygen mass transfer and hydrodynamic behaviour in wastewater: determination of local impact of surfactants by visualization techniques. Water Research, DOI:10.1016/j.watres.2014.03.065.
Morchain J, Gabelle J-C, Cockx A. Coupling of biokinetic and population balance models to account for biological heterogeneity in bioreactors. AIChE J. 2013;59(2):369-379.
Ben Hassan, I., Lafforgue, C., Ayadi, A, Schmitz, P. 2014. Study of the separation of yeast by microsieves: In situ 3D characterization of the cake using confocal laser scanning microscopy. Food and Bioproducts Processing, 92 (C2), 178-191. DOI:10.1016/j.fbp.2013.12.012
Gabelle J-C, Morchain J, Anne-Archard D, Augier F, Liné A. Experimental determination of the shear rate in a stirred tank with a non-newtonian fluid: Carbopol. AIChE J. 2013;59(6):2251-2266.
Huang Z, Legendre D, Guiraud P. A new experimental method for determining particle capture efficiency in flotation. Chemical Engineering Science. 2011;66(5):982-997.

Projets précompétitifs

MOBIOHB (2012-2015) : Modélisation par approche mathématique de la dégradation de la ligno-cellulose par des agents biologiques