Développement de lits fluidisés continus pour la dissolution et digestion des solides riches en matières réfractaires

Development of continuous fluidised beds for the dissolution and digestion of refractory-rich solids

• Auteur / Autrice : Charles Fenoll
• Direction : Renaud Ansart, Alastair Magnaldo
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génie des Procédés et de l'Environnement
• Date : Inscription en doctorat le 05/01/2026
• Etablissement(s) : Université de Toulouse (EPE ; 2025-...)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LGC - Laboratoire de Génie Chimique
• Partenaire(s) de recherche : établissement délivrant conjointement le doctorat : Institut national polytechnique (Toulouse ; 1969-....)

Mots clés

Mots clés libres

Génie des procédés

Simulation numérique

Mécanique des fluides

Chimie des transferts

Chemical engineering

Numerical simulation

Fluid mechanics

Transfer

Résumé

Dans le cadre du multi-recyclage du combustible nucléaire usé de type oxyde mixte uranium plutonium (MOX), une des étapes cruciales est sa mise en solution par dissolution. En l'état, les procédés ne permettent pas leur mise solution à des cadences suffisantes à cause de la forte teneur en oxydes de plutonium, plus réfractaires à la dissolution. Le CEA est à l'origine de développement d'une approche procédé innovante par la mise en œuvre de réacteurs à lits fluidisés qui permettent d'envisager un meilleur contrôle des aspects transport de la matière et ainsi d'accélérer l'ensemble du processus de mise en solution. Il est cependant nécessaire de disposer d'informations précises sur les flux hydrodynamiques de la contribution de la partie fluidisation et de la partie procédée. Ces données permettrons de concevoir un design de réacteur optimisé pour la cinétique qui pourra être validé en laboratoire. Cette étude sera réalisée à l'ISEC au CEA, site de Marcoule et en collaboration avec le LGC de Toulouse INP.

In the context of the multi-recycling of spent mixed uranium-plutonium oxide (MOX) nuclear fuel, one of the crucial steps is its dissolution into solution. As things stand, the processes do not allow for sufficient dissolution rates due to the high content of plutonium oxides, which are more resistant to dissolution. The CEA is behind the development of an innovative process approach using fluidised bed reactors, which offer better control over material transport and thus accelerate the entire solution process. However, precise information is needed on the hydrodynamic flows contributed by the fluidisation and process sections. This data will enable the design of a reactor optimised for kinetics, which can be validated in the laboratory. This study will be carried out at ISEC at the CEA, Marcoule site, in collaboration with the LGC at Toulouse INP.