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Thèse soutenue

Optimisation de cascades de distillation cryogénique pour la séparation des isotopes de l'hydrogène

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Auteur / Autrice : Laurence Boisset-Baticle
Direction : Serge Domenech
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des procédés
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Toulouse, INPT

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Distillation
Isotopes -- Séparation
Basses températures
Cryotechnique

Résumé

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Ce memoire est consacre a l'elaboration d'une methodologie pour la synthese optimale de sequences de distillation cryogenique destinees a la separation des isotopes de l'hydrogene, et au developpement des codes informatiques de simulation et d'optimisation, necessaires a la mise en uvre de cette strategie. Les deux premiers chapitres presentent le procede de separation isotopique et la mise en place des outils de simulation et de dimensionnement des colonnes de distillation, dans un simulateur a approche modulaire. Le critere d'optimisation choisi est l'inventaire en tritium dans les unites. La procedure d'optimisation non lineaire en variables mixtes destinee a l'optimisation simultanee de la structure et des conditions operatoires du procede est detaillee dans la troisieme partie de ce memoire. Ce logiciel d'optimisation mixte a ete interface avec le logiciel de simulation. Un tel fonctionnement de l'optimiseur au sein du simulateur suppose qu'on apporte une attention particuliere a la formulation du probleme d'optimisation mixte. Les deux derniers chapitres sont donc consacres a l'elaboration de la strategie de conception optimale des cascades et a la mise en place d'une formulation mathematique adequate pour le probleme d'optimisation de structure. La generation de superstructures pour des problemes complexes est detaillee, et differents exemples de synthese de sequences de separation illustrent les etapes successives de la strategie et permettent de valider le fonctionnement du logiciel developpe et la formulation mathematique proposee