Thermochimie de la combustion à basses températures de solides pulvérisés : application à un charbon

par Laurent Van de Steene

Thèse de doctorat en Énergétique et transferts

Sous la direction de Sylvain Salvador et de Georges Charnay.

Soutenue en 1999

à Toulouse, INPT .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les précalcinateurs de cimenterie, grands consommateurs d'énergie, utilisent couramment le charbon pulvérisé. Ils peuvent valoriser le potentiel énergétique des combustibles solides comme les déchets industriels, qui présentent des propriétés physiques et chimiques particulières. En opérant à basses températures, 800 à 1000ʿ, ils ne génèrent que de faibles quantités de N0x mais au prix de durées de combustion de plusieurs secondes. Pour mieux connaître et prédire ce type de combustion spécifique, un dispositif expérimental de laboratoire a été conçu en vue de reproduire finement les phénomènes chimiques régnant dans un précalcinateur. Ce réacteur à flux entraîné a une longueur de 2 m, et un diamètre de 80 mm. L'installation réalise la combustion de particules monodisperses isolées dans un écoulement laminaire précisément contrôlé en température et atmosphère chimique. Un charbon bitumeux est caractérisé pour différents diamètres de particules en fonction de la température et de la concentration en oxygène de l'environnement. Nous avons développé un modèle numérique relativement simple prenant en considération les réactions chimiques de dévolatilisation, oxydation des matières volatiles et oxydation du résidu carboné, ainsi que de leur couplage avec les phénomènes de transfert de chaleur et de matière. Le modèle est validé par confrontation aux résultats expérimentaux. Nous montrons que la combustion des particules de diamètres inférieurs à 40 æm est contrôlée par la réaction chimique seule. Pour des diamètres supérieurs, la diffusion de l'oxygène dans la particule et les transferts thermiques externes deviennent limitants. Les modèles de front couramment utilisés à hautes températures (1200 à 2000ʿ C) ne sont pas adaptés. L'utilisation conjointe du dispositif expérimental et du modèle permettra de qualifier, par la détermination des paramètres cinétiques, les combustibles solides qui seront utilisés dans les précalcinateurs. Res


  • Pas de résumé disponible.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 184 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.175-182

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'électrotechnique, d'électronique, d'informatique, d'hydraulique et des télécommunications. Bibliothèque centrale.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 99INPT038H/1
  • Bibliothèque : Ecole des Mines d'Albi. Centre de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : P130-VAN
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.