Infrastructure et équipements disponibles

Dans le domaine de la catalyse appliquée, le Laboratoire de Chimie Industrielle est équipé de plusieurs installations expérimentales, entièrement informatisées, qui permettent d’étudier divers types de réactions catalytiques. Il dispose ainsi de différentes unités micropilote, à lit fixe et à cuve agitée, permettant de tester des catalyseurs hétérogènes et d’effectuer des analyses cinétiques pour divers types de réactions chimiques, d’hydrogénation ou d’oxydation plus particulièrement. Certaines de ces unités peuvent travailler jusqu’à 400 °C et subir des pressions supérieures à 100 bar. Le Laboratoire dispose bien évidemment des moyens d’analyse chimique nécessaires au suivi des réactions qu’il étudie, notamment en chromatographie gazeuse et liquide sous haute pression, ainsi qu’en spectrométrie de masse.

En ce qui concerne les recherches en matière de sécurité dans le domaine de la chimie appliquée, le Laboratoire de Chimie Industrielle accorde actuellement une attention particulière à l’étude des phénomènes d’inflammation, ainsi qu’aux problèmes liés à l’utilisation d’espèces chimiques très réactives, et particulièrement de l’oxygène. Dans cette optique, le Laboratoire s’est équipé de nombreux appareils de tests et de mesures permettant de déterminer la stabilité thermique des matériaux, ainsi que leur compatibilité vis-à-vis de l’oxygène. Une étude est également en cours, qui vise à améliorer la compréhension des phénomènes inhérents à l’utilisation de réacteurs catalytiques autothermiques, dont le comportement est encore mal maîtrisé lorsque les réactions impliquées sont très rapides et fortement exothermiques. 

Le Laboratoire de Chimie Industrielle a fait construire un nouveau site cryotechnique, conçu pour pouvoir réaliser en toute sécurité des expériences présentant d’importants risques potentiels. Ce site autonome de 4000 m², entièrement clôturé, comprend un atelier de montage, des locaux de commande et une halle couverte destinée à recevoir les installations « à risque ». Ces dernières, surveillées par deux caméras pilotées à distance, sont entièrement télécommandées par un système couplé d’ordinateurs et de commandes électromécaniques, situé dans les locaux de commande. La halle d’essais et la zone de travail et de commande sont séparés par des murs de béton armé de 50 cm d’épaisseur et des remblais de terre de 3 m de hauteur. Le site est équipé de manière à pouvoir accueillir aussi bien des bancs d’essais cryotechniques que des équipements de facture plus classique. Les capacités actuelles du système d’acquisition de données permettent, selon les nécessités, d’effectuer des mesures en continu sur 256 canaux, avec une fréquence 1 000 mesures par secondes. 

Dans le domaine cryotechnique, un banc d’essai - unique pour une université européenne - a été conçu et mis au point. Ce banc d’essai, d’une très grande souplesse d’utilisation, a permis de mener à bien de nombreuses études portant essentiellement sur le moteur cryotechnique HM7B du troisième étage d’Ariane IV. Le Laboratoire a ainsi étudié la dispersion du jet d’oxygène liquide dans la chambre de combustion, ainsi que la séquence de démarrage de ce propulseur. Ce banc a également permis de tester le comportement du roulement noyé de la pompe à oxygène qui alimente ce moteur, roulement lubrifié uniquement par le flux d’oxygène liquide qui le traverse.