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Ternary Choline Chloride-Based Deep Eutectic Solvents: A Review: Review
No full textInternational audienceTernary choline chloride-based deep eutectic solvents (TDESs) exhibit unique physicochemical properties, including lower viscosities, lower melting points, higher thermal stabilities, and enhanced solvations compared to binary deep eutectic solvents (BDESs). Although BDESs have been widely studied, the addition of a third component in TDESs offers opportunities to further optimize their performance. This review aims to evaluate the physicochemical properties of TDESs and highlight their potential applications in sustainable industrial processes compared to BDESs. A comprehensive analysis of the existing literature was conducted, focusing on TDES properties, such as phase behavior, density, viscosity, pH, conductivity, and the effect of water, along with their applications in various fields. TDESs demonstrated superior physicochemical characteristics compared to BDESs, including improved solvation and thermal stability. Their applications in biomass conversion, CO 2 capture, heavy oil upgrading, refrigeration gases, and as solvents/catalysts in organic reactions show significant promise for enhancing process efficiency and sustainability. Despite their advantages, TDESs face challenges including limited predictive models, potential instability under certain conditions, and scalability hurdles. Overall, TDESs offer significant potential for advancing sustainable and efficient chemical processes for industrial applications.</div
Problèmes de configuration de flottes hétérogènes pour la planification de mission
No full textInternational audienceLa planification de mission est un problème massivement étudié dans la littérature, dû à son nombre important de domaines d’applications : services de livraison, sauvetage, surveillance de zones, etc. La planification de mission consiste en la résolution de problèmes de configuration, sur plusieurs niveaux. Considérant une mission à réaliser et une flotte prédéfinie d’agents, le problème de configuration du plan (PCP) revient à décider pour chaque agent, la succession des tâches à opérer pour réaliser la mission de manière performante, robuste et résiliente. En ajoutant un niveau de décision au problème, il est possible de résoudre également le problème de configuration de flotte (FCP), pour lequel sont décidés les types d’agents présents au sein de la flotte, ainsi que leur nombre. Ce problème présume de la connaissance des différents types d’agents disponibles pour réaliser la mission. Enfin, la personnalisation de chaque agent, en choisissant par exemple leurs équipements dans un catalogue, permet de considérer un niveau de décision supplémentaire : il s’agit du problème de configuration d’agents (ACP). Ces trois problèmes de configuration, s’étudient la plupart du temps indépendamment ou séquentiellement : la solution de ACP peut être utilisée comme entrée de FCP, de même que la solution de FCP peut être utilisée comme entrée de PCP. L’objet de notre travail est d’étudier ces trois problèmes simultanément
Extraction de pectine par l'action combinée du broyage et de solvants eutectiques
No full textInternational audienceL'extraction de biopolymères à l'aide de technologies émergentes, telles que l'application de contraintes mécaniques externes ou l'utilisation de solvants plus respectueux de l'environnement, constitue un domaine de recherche clé dans la transition vers des procédés plus durables (Nadar, Arora, and Shastri 2022; Conteratto et al. 2021). Parmi ces biopolymères, la pectine occupe une place importante. Largement utilisée comme agent gélifiant, épaississant ou émulsifiant dans l'industrie agroalimentaire grâce à sa capacité à former des gels, elle trouve également des applications croissantes dans le secteur pharmaceutique (Flutto 2003; Hasnain et al. 2020). Traditionnellement, la pectine est extraite de coproduits de fruits, tels que les écorces de citron ou le marc de pomme par des procédés acides. Cependant, ces méthodes présentent des limites en termes de durabilité, ce qui rend nécessaire le développement d'alternatives plus respectueuses de l'environnement. Dans cette présentation, nous décrirons la méthode actuellement en cours de développement dans le cadre de ce projet de thèse. Ce procédé innovant combine l'utilisation de solvants eutectiques profonds et la déconstruction mécanique, afin de permettre une extraction plus verte de la pectine, tout en préservant ses fonctionnalités technologiques. L'étude s'intéresse notamment à l'impact de la réduction granulométrique et au choix des solvants sur le rendement et la qualité de la pectine extraite
Type-II hot corrosion investigation of the DS200 +Hf superalloy at the γ/γ' scale
No full textInternational audienceType-II hot corrosion behavior was investigated on the Ni-based superalloys DS200 +Hf, precoated with Na2SO4, in a flowing O2–SO2–SO3 atmosphere. Corrosion products were characterized as an outer oxide layer rich in Ni and Co, and a complex inner layer including S and O. Investigations at the nanoscale of the propagation front revealed the formation of a partially crystallized WS2 network, ordered along the c-axis with the γ/γ’ microstructure. Statistical measurement of the affected depths showed that the corrosion rate followed a parabolic law as a function of time from 550 °C to 700 °C
Catalytic Methanation over Natural Clay-Supported Nickel Catalysts
No full textInternational audienceThe catalytic methanation reaction allows for the attainment of methane from carbon dioxide and hydrogen. This reaction is particularly interesting for the direct upgrading of biogas, which mainly contains methane and carbon dioxide, into biomethane. This work focused on the synthesis and evaluation of natural clay-supported nickel catalysts in the catalytic methanation reaction. Natural clay could be directly used as a low-cost catalyst support for the deposition of small nickel nanoparticles (1–15 nm) by the standard incipient wetness impregnation method. These catalysts showed high activity and excellent selectivity into methane and excellent catalytic stability (80% carbon dioxide conversion, nearly 100% methane selectivity at 500 °C, 1 bar, and WHSV = 17,940 mL·gcat−1·h−1 for 48 h on stream) and outperformed their counterparts prepared with an industrial alumina support as reference
Vers des chaînes logistiques circulaires hyperconnectées : conceptualisation, estimation de la demande et conception du réseau (thèse sous embargo)
No full textThe Circular Economy is receiving growing attention in both academia and industry, yet the implementation of circular principles continues to face significant challenges. In particular, dynamic supply chains and efficient logistics systems that can support circular operations remain underdeveloped. This thesis addresses three key challenges in circular supply chains and offers distinct contributions to advance this evolving field. First, it explores the integration of Physical Internet principles into circular supply chains. Circular systems involve complex multi-directional flows of materials, collaboration among diverse stakeholders, and active engagement from end customers, all of which introduce unique operational challenges. Physical Internet principles — such as seamless flows, stakeholder collaboration, and plug-and-play functionalities — position it as a promising potential solution to these challenges. A conceptual framework is introduced, merging Physical Internet and circular supply chain concepts, and detailing ten interrelated characteristics. Additionally, a maturity model is developed to help companies assess their current practices and devise action plans for adopting this framework. The second contribution addresses the challenge of demand estimation for new businesses entering the circular economy. A market potential estimation framework is proposed, incorporating both quantitative and qualitative methods. This framework combines clustering analysis, multi-criteria decision-making techniques, and expert judgment to estimate market potential based on existing product statistics and secondary market research. The third contribution focuses on supply chain network design within the Circular Economy and Physical Internet context. A decision-support system is developed, incorporating mixed-integer programming models to optimize facility location decisions. This system incorporates the conceptual framework from the first contribution and leverages demand scenarios from the second, offering decision-makers tailored solutions for network design. All three contributions are illustrated through an industrial case on the electric retrofitting of Internal Combustion Engine vehicles, demonstrating the applicability and relevance of the proposed solutions.L'économie circulaire suscite un intérêt croissant tant dans le milieu académique que dans l'industrie, mais la mise en œuvre des principes circulaires continue de rencontrer des défis importants. En particulier, les chaînes logistiques dynamiques et les systèmes logistiques efficaces capables de soutenir des opérations circulaires restent sous-développés. Cette thèse aborde trois défis majeurs des chaînes logistiques circulaires et propose des contributions distinctes pour faire avancer ce domaine en évolution. Premièrement, elle explore l'intégration des principes de l'Internet Physique dans les chaînes logistiques circulaires. Les systèmes circulaires impliquent des flux complexes multidirectionnels de matériaux, une collaboration entre divers acteurs, et une participation active des clients finaux, ce qui engendre des défis opérationnels uniques. Les principes de l'Internet Physique — tels que les flux fluides, la collaboration entre les parties prenantes et les fonctionnalités plug-and-play — en font une solution potentiellement prometteuse à ces défis. Un cadre conceptuel est proposé, fusionnant les concepts de l'Internet Physique et des chaînes logistiques circulaires, et décrivant dix caractéristiques interconnectées. De plus, un modèle de maturité est développé pour aider les entreprises à évaluer leurs pratiques actuelles et à élaborer des plans d'action pour adopter ce cadre. La deuxième contribution traite du défi de l'estimation de la demande pour les nouvelles entreprises entrant dans l'économie circulaire. Un cadre d'estimation du potentiel de marché est proposé, intégrant des méthodes quantitatives et qualitatives. Ce cadre combine une analyse par regroupement, des techniques d'aide à la décision multicritères et des avis d'experts pour estimer le potentiel de marché sur la base des statistiques des produits existants et des recherches secondaires sur le marché. La troisième contribution se concentre sur la conception du réseau de la chaîne logistique dans le contexte de l'économie circulaire et de l'Internet Physique. Un système d'aide à la décision est développé, intégrant des modèles de programmation linéaire en nombres entiers pour optimiser les décisions de localisation des installations. Ce système incorpore le cadre conceptuel de la première contribution et exploite les scénarios de demande issus de la deuxième, offrant aux décideurs des solutions sur mesure pour la conception de réseaux. Les trois contributions sont illustrées à travers un cas industriel sur le rétrofit électrique des véhicules à moteur thermique, démontrant l'applicabilité et la pertinence des solutions proposées
Toward an Ontology-Based Framework for Textual System Requirements Extraction and Analysis
No full textInternational audienceThis paper introduces the context, objectives and expectations of an ontology-driven framework designedto support engineers in the analysis of textual system requirements. The primary goals are twofold: (i) tokeep the System Engineering-(SE) formal processes that satisfy industrial constraints, and (ii) to provide asemantic representation of textual requirements, enabling consistent semantic analysis through the logicalproperties of ontologies. Formalization and semantic analysis of system requirements provide early evidenceof adequate specification, for reducing the validation tasks and high-cost corrective measures during latersystem development phases. Integrating ontologies into the SE process enhances system engineers’ ability tounderstand and manage requirements, leading to a smoother design and more accurate operation
Investigation of ternary vapor-liquid equilibrium for refrigerant mixtures containing HFOs: simple and accurate predictive models
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Size effects on the plastic behavior of polycrystalline materials: Grain size, precipitation state and free-surface effects
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Semiempirical modeling of sonochemical reactors
No full textInternational audienceThe sono-chemiluminescence method with luminol is commonly used to characterize ultrasonic reactors. Bright zones are commonly thought to indicate regions of strong cavitation, where bubbles collapse and heat up sufficiently to produce radicals, which in turn oxidize the luminol molecule into an excited species, that emits photons upon de-excitation. In the present chapter, it is examined whether the finite rate of the luminol reaction, combined with convection by acoustic streaming, can still produce light emission in zones where cavitation is absent or weak. To do so, a nonlinear acoustic model of cavitating liquids is used to predict the acoustic field, which is further injected in a streaming model to compute the steady velocity field. Chemistry is semiempirically modeled by a two-step mechanism. If strong cavitation is present, a first fast reaction between luminol and radicals produces an intermediate species, which is further consumed by a second slow reaction yielding finally photon emission. The delay introduced in the second reaction allows convection over noticeable distances before extinction. The process is modeled by a conservation equation involving the streaming velocity and the latter reaction mechanism, which is solved numerically. Results show that delays of the order of tenths of seconds are necessary to reproduce experimental observations