Influence de la pression et du monoxyde de carbone sur la combustion d'un coke de charbon : experiences et modelisation

par CHANTAL MALLET

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de JEAN ROBERT RICHARD.

Soutenue en 1997

à Orléans .

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  • Résumé

    Ce travail porte sur la combustion sous pression du coke de westerholt. Les experiences ont ete realisees dans un lit-fixe insere dans une enceinte pressurisee. Un spectrometre infrarouge a transformee de fourier analyse les gaz brules. Une premiere serie d'experiences a ete realisee afin d'etudier la reactivite du coke sous pression. La majorite des auteurs utilisent la formulation d'arrhenius pour exprimer le taux global de reaction pour l'oxydation de coke a pression atmospherique. Cepandant, cette expression n'est plus adaptee dans le cas d'une combustion a pression elevee. Nous montrons ici qu'une loi basee sur l'isotherme de langmuir est plus appropriee dans ce cas. L'oxydation est alors consideree comme la succession de deux etapes : l'adsorption de l'oxygene sur le carbone, suivie de la desorption des molecules de gaz formees. D'autre part, des experiences de combustion dans le lit-fixe en presence de monoxyde de carbone ont mis en evidence l'existence de la reaction de <<<>scavenging<>>> : co + (-co) (-c) + co#2 nous avons determine sa constante cinetique ainsi que les constantes cinetiques des principales reactions heterogenes de la combustion du coke. Seule la reaction d'adsorption depend de la pression. Les reactions de desorption et de <<<>scavenging<>>> sont independantes de la pression. L'ajout de co accentue fortement les mecanismes de reduction de no et de n#2o sur le coke. La reaction de <<<>scavenging<>>> intervient dans les mecanismes de reduction. Nous avons determine les constantes de reduction de no et de n#2o en presence de co. Enfin, la modelisation de la combustion dans le lit-fixe a confirme l'adequation de l'expression basee sur l'isotherme de langmuir et a permis d'etudier l'influence des differents parametres de la combustion. Nous avons observe que la concentration en oxygene dans les gaz oxydants etait le parametre le plus sensible de la combustion sous pression.


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  • Détails : 149 P.
  • Annexes : 151 REF.

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