STAGE MASTER : Génie des procédés, technologie des poudres - 6 mois

Rejoindre Mines Saint-Étienne, c’est s’engager dans une institution où la science et l’innovation bâtissent un avenir plus durable. Une école d’excellence où chacun a l’opportunité de révéler son plein potentiel et de contribuer à relever les défis de demain.

Classée parmi les meilleures écoles d’ingénieurs en France et reconnue mondialement, notre école, membre de l’Institut Mines-Télécom, forme les talents de demain tout en contribuant activement à relever les grands défis industriels, numériques et environnementaux. Avec nous, vous intégrez une communauté de 500 collaborateurs, 2500 étudiants, et participez à un projet ambitieux : conjuguer excellence académique, recherche d’avant-garde et impact sociétal positif.

L’Institut Mines-Télécom fédère les grandes écoles françaises autour des défis industriels majeurs, numériques, énergétiques et écologiques. Avec ses 8 Grandes Écoles publiques et 2 écoles filiales, il est le premier institut public dédié aux ingénieurs et managers. Ensemble, nous imaginons et construisons un avenir durable, en formant les acteurs qui façonneront les transitions de demain.

À Mines Saint-Étienne, nos centres de recherche sont le cœur battant de notre École.

Pensés comme de véritables hubs d’innovation, nos cinq Centres de Formation et de Recherche articulent leurs expertises autour de grands enjeux industriels, environnementaux, sociétaux et technologiques.

Leur mission ? Imaginer le monde de demain en alliant excellence académique et impact concret.

Vous rêvez d’une industrie propre, efficace et durable ? Le centre SPIN en fait sa priorité.

Énergie, environnement, procédés industriels… on y conçoit des systèmes pour produire mieux, avec moins.

L’objectif ? Limiter l’impact environnemental, réduire la consommation énergétique et booster l’efficacité.

🔧 Dans un monde en pleine mutation, nos équipes déploient leur créativité scientifique pour accompagner l’industrie du futur.

Et vous, prêt·e à innover à nos côtés ?

🎯 Ce que nous attendons de vous

HYGEN est un projet financé par l'ADEME et mené par ALFA LAVAL, une entreprise leader dans la fabrication d'échangeurs de chaleur cryogéniques. Il vise à développer et à améliorer le processus de liquéfaction de l'hydrogène, qui constitue une étape clé vers son stockage et sa manipulation à l'échelle industrielle. L'objectif est en effet de multiplier par 100 les capacités de liquéfaction.

Dans ce contexte, SPIN, le centre de recherche en génie chimique de Mines Saint-Étienne, est chargé d'améliorer le processus de remplissage de l'échangeur de chaleur avec des particules de catalyseur granulaires.

L'offre d'emploi actuelle est un stage de 6 mois qui se déroulera dans le laboratoire de Mines Saint-Étienne.

Le principal obstacle de ce projet est l'espace très confiné entre les plaques de l'échangeur, qui empêche un remplissage facile et homogène. L'étude se concentrera sur l'utilisation des vibrations pour améliorer la procédure de remplissage.

Dans ce contexte, le projet vise à (i) contribuer à la compréhension de l'écoulement des particules dans un espace confiné, (ii) évaluer la capacité des vibrations à améliorer la fluidité et analyser le mécanisme impliqué, et (iii) améliorer le cycle des vibrations.

Deux dispositifs expérimentaux ont été réalisés, ils représentent des modèles simplifiés (quasi 2D) de l'échangeur thermique.

• Le premier mesure environ 10 cm de hauteur et de largeur et sera utilisé pour visualiser le tassement des particules à l'aide d'un microscope 3D à rayons X.

• Le deuxième a également une largeur d'environ 10 cm, mais est plus haut (environ 70 cm). Il sera utilisé pour évaluer la distribution du temps de séjour du gaz. Pour ce faire, un gaz neutre (argon) sera injecté jusqu'à ce que le dispositif soit rempli, puis un bref flux d'azote sera envoyé. Enfin, la concentration d'azote dans le flux sortant sera mesurée. Cette mesure devrait nous permettre d'identifier les voies d'écoulement.

Ensuite, pour chaque dispositif expérimental, une étude paramétrique sera menée afin d'analyser l'effet des vibrations sur l'écoulement des particules dans cette géométrie très confinée. Les paramètres variables peuvent concerner à la fois le processus et les poudres :

• Accélération et amplitude des vibrations

• Géométrie des ailettes de l'échangeur de chaleur

• Distribution granulométrique et morphologie des poudres

La description des tâches ci-dessus peut évoluer légèrement en fonction du parcours et des aspirations du candidat.