Conversion du methane en presence de gaz carbonique et de vapeur d'eau dans un arc electrique et une decharge glissante

par Khélifa Meguernes

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Joseph Chapelle.

Soutenue en 1998

à Orléans .

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  • Résumé

    La conversion de ch#4 en melange (co + h#2) a partir de co#2 ou de la vapeur d'eau est realisee a la pression atmospherique et sans catalyseur dans deux reacteurs electriques : le plasmatron et le glidarc. Le plasmatron est constitue par une chambre d'arc dans laquelle debouche un jet de plasma d'argon genere par une torche a plasma. Une anode tubulaire permet de realiser un arc transfere en continu dans lequel sont introduits le methane et le gaz carbonique. Le melange equimolaire (ch#4 + co#2) est converti en un melange (co + h#2) avec un rapport h#2/co = 1 et un taux de conversion du methane voisin de 100%. Le glidarc est constitue par trois paires d'electrodes alimentees en courant alternatif monophase (50hz) et disposees symetriquement autour de l'axe d'ecoulement du gaz a traiter et delimitant un volume en forme de tuyere divergente. Pour une energie fournie de l'ordre de 5kwh. Kg##1 de methane, le melange co#2/ch#4 = 1 est converti essentiellement en un melange h#2/co = 1, le taux de conversion de ch#4 etant limite a 40%. Dans le cas de la vapeur d'eau, le melange h#2o/ch#4 = 2 est transforme en un melange h#2/co = 4 avec un taux de conversion du methane pouvant atteindre 44%. Les resultats ainsi obtenus presentent de l'interet pour differentes applications industrielles utilisant les melanges (co + h#2) : fabrication du methanol, de l'acide acetique, de l'ammoniac ou production d'essnce par le procede fischer-tropsch. Le plasmatron permet en regle generale d'obtenir un taux de conversion du methane plus eleve que le glidarc, mais avec un rendement energetique plus faible ; le glidarc offre notamment de par sa constitution, la possibilite d'oxyder facilement ch#4 a partir de h#2o a une temperature relativement basse (350c) avec un rendement energetique interessant, sans catalyseur et sans formation de suie ou de coke.


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Informations

  • Détails : 120 P.
  • Annexes : 85 REF.

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