Sels fondus à haute température
Véronique Ghetta
Jacques Fouletier
Pierre Taxil (Ed.)
Presses polytechniques et universitaires Romandes
Liste des auteursV
PréfaceVII
PréambuleIX
Chapitre 1 Les sels fondus : des milieux réactionnels d'avenir !
1.1 Introduction1
1.2 Un peu d'histoire1
1.3 Développement d'une chimie nouvelle3
1.4 Quelles sont les raisons qui nous forcent à considérer de nouveaux milieux réactionnels ?4
1.5 Une recherche multidisciplinaire multi-instrumentale6
1.6 Conclusions11
1.7 Bibliographie12
Chapitre 2 Thermodynamique chimique
2.1 Objet et outils de la thermodynamique chimique15
2.2 Thermodynamique des mélanges23
2.3 Diagrammes de phases ternaires32
2.4 Représentation des calculs d'équilibre37
2.5 Mesures de grandeurs thermodynamiques45
2.6 Conclusions50
2.7 Bibliographie51
Chapitre 3 Expérimentation et électrochimie dans les sels fondus
3.1 Introduction53
3.2 Caractéristiques physico-chimiques de quelques systèmes56
3.3 Réactions chimiques dans les sels fondus59
3.4 Électrochimie des sels fondus65
3.5 Aspects expérimentaux des milieux de sels fondus74
3.6 Bibliographie81
3.7 Annexe82
Chapitre 4 Techniques spectroscopiques pour l'étude de sels fondus à haute température
4.1 Introduction87
4.2 Résonance magnétique nucléaire87
4.3 RMN à haute température90
4.4 Deux exemples d'application : électrolyse de l'alumine et pyrochimie nucléaire92
4.5 Bibliographie107
Chapitre 5 Simulation des sels fondus par dynamique moléculaire
5.1 Introduction109
5.2 Modèles de sels fondus111
5.3 Pratique de la dynamique moléculaire122
5.4 Calcul de propriétés simples126
5.5 Propriétés « complexes »128
5.6 Conclusions132
5.7 Bibliographie132
Chapitre 6 Dépôts électrolytiques de métaux
6.1 Introduction générale : pourquoi les milieux de sels fondus pour les dépôts électrolytiques135
6.2 Généralités sur les dépôts métalliques138
6.3 Revêtements sur cathode « inerte »146
6.4 Dépôts d'alliages de surface sur cathode « réactive » et par coréduction157
6.5 Bibliographie164
Chapitre 7 Corrosion en milieux de sels fondus
7.1 Introduction167
7.2 Évaluation de la corrosion169
7.3 Types de corrosion172
7.4 Exemples de corrosion sous polarisation : anodes inertes pour l'électrolyse de l'alumine175
7.5 Exemple de corrosion de matériaux de structure : réacteur à sels fondus183
7.6 Bibliographie187
Chapitre 8 Électrolyse de l'alumine : un procédé industriel en milieux sels fondus
8.1 Introduction189
8.2 Description du procédé Hall-Héroult192
8.3 Aspects technologiques197
8.4 Aspects environnementaux202
8.5 Recherches actuelles205
8.6 Bibliographie208
Chapitre 9 Distributions de potentiel et de courant dans les cellules industrielles
9.1 Introduction209
9.2 Origine de la distribution de densité de courant209
9.3 Répartition du potentiel dans un réacteur électrochimique210
9.4 Distribution primaire de courant211
9.5 Distribution secondaire de courant213
9.6 Distribution tertiaire de densité de courant215
9.7 Calcul des distributions de courant et de potentiel215
9.8 Les logiciels commerciaux actuels216
9.9 Amélioration de la répartition de courant dans un procédé électrochimique216
9.10 Conclusions217
9.11 Bibliographie218
Chapitre 10 Les procédés développés dans le nucléaire
10.1 Introduction221
10.2 Halogénures fondus et Nucléaire222
10.3 Les actinides dans les chlorures fondus224
10.4 Techniques séparatives dans les chlorures fondus : théorie et exemples d'applications225
10.5 Bibliographie236
Chapitre 11 Le réacteur à sels fondus MSFR
11.1 Introduction241
11.2 Description du MSFR242
11.3 Boucles d'extraction - désextraction246
11.4 Différents modes de démarrage des MSFR249
11.5 Conclusions252
11.6 Bibliographie253
Chapitre 12 Extraction liquide-liquide
12.1 Introduction255
12.2 Le choix des solvants259
12.3 Traitement du sel du projet MSBR263
12.4 Extraction réductrice dans LiF-AIF3/A1266
12.5 Réalisations expérimentales268
12.6 Conclusion271
12.7 Bibliographie271
Chapitre 13 Approche procédé : de l'idée à l'usine, les études d'intégration
13.1 Introduction273
13.2 Méthodologie274
13.3 Exemple d'étude d'intégration275
13.4 Conclusion282
13.5 Bibliographie283
Chapitre 14 Application des sels au traitement de déchets
14.1 Préambule285
14.2 Technologie des sels fondus285
14.3 Application des sels fondus aux traitements des déchets286
14.4 Développements récents296
14.5 Conclusion298
14.6 Bibliographie298
Chapitre 15 État de l'art sur les piles à combustible à carbonates fondus
15.1 Bref historique et analyse des différentes étapes d'évolution299
15.2 Chimie et électrochimie des carbonates fondus300
15.3 Mécanismes réactionnels aux électrodes302
15.4 Matériaux d'électrolytes et d'électrodes306
15.5 Perspectives d'évolution des MCFC311
15.6 Bibliographie312
Annexe 16
16.1 Réduction électrochimique d'oxyde de cérium en milieu de sels fondus317
16.2 Etude par électrochimie du comportement de métaux purs dans les fluorures fondus321
16.3 Extraction du samarium par coréduction de SmF3 avec A1F3 dans l'eutectique LiF-CaF2325
16.4 Séparation électrolytique sur cathode liquide en milieu sel fondu329
Index333