Modélisation des équilibres de phases pour les procédés de recyclage des polymères

Le recyclage des plastiques est une tâche complexe. Aujourd’hui, il se fait essentiellement via des procédés mécaniques qui présentent des limitations (maîtrise du tri, couleur). Dans ce contexte, le recyclage chimique a un rôle à jouer pour atteindre une pureté plus grande des polymères recyclés. Dans ce contexte, le travail de thèse participe au développement de procédés de dissolution par solvant. Il aura comme objectif de développer un outil de calcul thermodynamique permettant de décrire la solubilité des polymères dans les solvants. Le défi sera de développer une méthodologie représentant le polymère circulant dans le procédé par un mélange de pseudo-polymères tout en respectant son aspect polydisperse et sa chimie. La charge de polymère à recycler pouvant contenir des impuretés organiques, il sera important d’estimer correctement dans quelle phase se concentrent ces produits lors de la séparation. Les équilibres de phases sont usuellement calculés en associant une équation d’état à un algorithme de calcul. Une équation adaptée à des polymères a déjà été développée dans la littérature et à l’IFPEN et elle devra être étendue pour répondre au besoin du procédé. L’amélioration des algorithmes de calcul sera également approfondie dans ce travail. Enfin, l’outil développé sera utilisé pour aider à sélectionner le solvant le plus adéquat pour le polymère ciblé.

Mots clefs : Recyclage, équilibres, polymère

• Directeur de thèse    Professeur IFP-School, Docteur en génie chimique, DE HEMPTINNE Jean-Charles, IFP Energies nouvelles
• Ecole doctorale    ED 388 Chimie Physique et Chimie Analytique de Paris-Centre, Sorbonne Université, http://ed388.sorbonne-universite.fr/fr/index.html
• Encadrant IFPEN    Docteur en Physico-Chimie, WENDER Aurélie, Département Thermodynamique et Modélisation moléculaire, aurelie.wender@ifpen.fr
• Localisation du doctorant    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France
• Durée et date de début    3 ans, début au cours du quatrième trimestre 2022
• Employeur    IFP Energies nouvelles, Rueil-Malmaison, France
• Qualifications    Master en Physico-Chimie ou Génie chimique
• Connaissances linguistiques    Maîtrise du français et de l’anglais
• Autres qualifications    Connaissance en thermodynamique, génie des procédés, compétences en programmation C++